阎肖鹏，张志伟，王红萍

(中国人民解放军 91550部队 43分队，辽宁大连 116023)

0 引 言

目前常用的水声定位方法大多采用多基站交会定位、匹配场处理技术等[1-3]。利用多个基站进行交会测量，一般的方法是采用纯方位交会定位、到达时间定位或到达时间差定位等[4]。但是随着海上测量范围的增加，方位交会体制会随距离增大，误差也较快增大而变得不适用；到达时间定位体制则需声源与阵元之间有严格的时间同步，不能应用于非合作目标的定位；而到达时间差(Time Difference of Arrival, TDOA)定位体制主要是通过测量待测声源到各阵元之间的传播时间差来实现定位，仅需要各阵元之间的时间同步，特别适用于声信号的实时处理且定位精度较高[5]。因此，基于TDOA体制的多站时差定位方法更加适用于水下被动定位。由于TDOA方程是观测值和基站位置信息组成的非线性方程组，因此基于TDOA体制的被动定位解算是一个典型的非线性最优化问题。

目前求解TDOA方程组的方法一般可分为迭代方法和解析方法[6-11]，迭代方法如泰勒(Taylor)级数法，如果初值偏差较大，会导致迭代次数过多，增加算法的计算量，易出现不收敛的情况。解析方法不存在初始值选择问题且计算简单，一直是研究的重点。Chan算法是一种具有解析表达式的非递归方程组解法，算法仅需两次迭代、计算量小且计算直观。目前该算法被应用于水下测控设备组网集中式数据融合定位、室内三维定位、无源雷达定位等方面，具有可靠的精度[12-15]。……