موقعیت‌یابی منبع صوت در آرایه میکروفنی با استفاده از روش مثلثاتی جایگزین روش معادلات هیپربولیک

یکی از روش‌های یافتن اهداف متحرک و تهاجمی دشمن، استفاده از دستگاه‌های موقعیت‌یابی است. یافتن موقعیت این اهداف با استفاده از صوت منتشر شده از آنها، یکی از راهکارهای پدافند غیرعامل برای مقابله و پیشگیری از تهاجم دشمن است. این نوع شناسایی به صورت غیرفعال و بدون ارسال سیگنال صورت پذیرفته و روشی ساده برای بازدارندگی و پدافند غیرعامل است. از سیگنال‌های صوتی منتشر شده توسط یک منبع صوتی، می‌توان به وسیله اندازه‌گیری اختلاف زمان دریافت صوت در آرایه میکروفنی، جهت و موقعیت مکانی منبع را تخمین زد. به دلیل وجود فاصله بین میکروفن‌ها در آرایه، صوت با زمان‌های متفاوتی به میکروفن‌ها می‌رسد. روش‌های مختلفی برای تخمین اختلاف زمان دریافت صوت در میکروفن‌ها وجود دارد. مکان هندسی موقعیت منبع صوتی که چنین اختلاف زمانی را به وجود می‌آورد، به صورت یک هذلولی تعریف شده است. موقعیت منبع صوت به وسیله حل مجموعه معادلات غیرخطی حاصل از این هذلولی‌ها، به دست می‌آید. الگوریتم‌های موقعیت‌یابی صوتی عموماً به دنبال حل این معادلات با استفاده از خطی‌سازی و تقارن هندسی هستند. در این تحقیق برای به دست آوردن موقعیت منبع صوت، از روابط مثلثاتی حاصل از تقارن هندسی موجود در آرایه میکروفنی چهار جزئی به جای معادلات هذلولی غیر خطی استفاده شده است. نتیجه‌ها نشان می‌دهد که روش مثلثاتی جایگزین، دارای دقت بیشتری نسبت به روش معادلات پیچیده هیپربولیک است. هم‌چنین بار محاسباتی الگوریتم را نیز به‌شدت کاهش داده است و نویزپذیری کمتری دارد. میانگین خطای حاصل از نویز در روش هیپربولیک 1/13درصد و در روش مثلثاتی 9/8 درصد است.