水下声速剖面构建：综述
信号处理
2025-03-31 v1
摘要
区域声速剖面（SSP）的实时准确构建对于构建水下定位、导航与授时（PNT）系统十分重要，因其极大影响如轨迹等信号传播模式。本文总结并分析了水下 SSP 构建领域的当前研究现状，主流方法包括直接 SSP 测量与 SSP 反演。在直接测量方法中，我们比较了国际流行商用温度、电导率和深度剖面仪（CTD）的性能。对于反演方法，介绍了匹配场处理（MFP）、压缩感知（CS）和深度学习（DL）构建 SSP 的框架与基本原理，并比较了各自的优缺点。传统直接测量方法精度良好，但通常耗时较长。SSP 反演方法的提出极大提升了便利性与实时性，但精度不如直接测量方法。当前，SSP 反演依赖声纳观测数据，难以应用于未被水下观测系统覆盖的区域，且这些方法无法预测未来时刻的声速分布。如何综合利用多源数据，并为无声纳观测数据的水下用户提供满足不同精度与实时性需求的弹性声速分布估计服务，是未来 SSP 构建研究的主流趋势。
引用
@article{arxiv.2310.08251,
title = {Underwater Sound Speed Profile Construction: A Review},
author = {Wei Huang and Jixuan Zhou and Fan Gao and Jiajun Lu and Sijia Li and Pengfei Wu and Junting Wang and Hao Zhang and Tianhe Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08251},
year = {2025}
}