論文の概要: Wave-Robust Passive AUV Localization Using FP-MUSIC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27712v1
• Date: Wed, 23 Sep 2026 11:29:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-25 00:05:18.001648
• Title: Wave-Robust Passive AUV Localization Using FP-MUSIC
• Title（参考訳）: FP-MUSICを用いたウェーブ・ロバスト・パッシブAUV位置決め
• Abstract要約: 本研究では, 単一浮き浮き浮き浮き浮き浮き浮き浮き浮き浮き浮き浮き3次元空間マッピングシステムを提案する。 中心的な困難は、表面波動が6自由度摂動を誘導し、スナップショット間の配列を回転させることである。 我々は、IMU測定を用いてスナップショットの共分散を非ワープする固定点反復型MUltiple SIgnal Classificationアルゴリズム(FP-MUSIC)を導入することで、この問題を解決する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.554831836850549
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Localizing an autonomous underwater vehicle without pre-deployed seabed transponders, or direct access to onboard vehicle sensors remains a core challenge. We present a receiver-passive 3-D localization and spatial mapping system utilizing a single floating surface buoy equipped with a hydrophone array and an inertial measurement unit (IMU). The central difficulty is that surface wave motion induces six-degree-of-freedom (6-DOF) perturbations that rotate the array between snapshots, degrading conventional subspace processing. We resolve this by introducing a fixed-point iterative MUltiple SIgnal Classification algorithm (FP-MUSIC) that uses IMU measurements to de-warp snapshot covariances prior to direction-of-arrival estimation. Furthermore, we employ a subspace-projected wideband matched filter to resolve beacon ranges and use power asymmetry for independent front-back identification. Evaluations across simulated sea states demonstrate that FP-MUSIC substantially reduces localization error relative to uncompensated methods and sustains robust 3-D tracking and vehicle orientation estimation under wave-induced motion. At moderate sea state, FP-MUSIC increases the 2-m beacon-separation accuracy from approximately 45% to 75%.
• Abstract（参考訳）: 事前に配備された海底トランスポンダや、搭載された車両センサーに直接アクセスすることなく、自律的な水中車両を配置することは、依然として重要な課題である。 本稿では,ハイドロフォンアレイと慣性測定ユニット(IMU)を備えた単一浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数点浮動小数 中心的な困難は、表面波動は6自由度 (6-DOF) の摂動を誘導し、スナップショット間の配列を回転させ、従来のサブスペース処理を劣化させることである。 我々は、IMU測定を用いて、方向推定に先立ってスナップショットの共分散を非ワープする固定点反復型MUltiple SIgnal Classificationアルゴリズム(FP-MUSIC)を導入することで、この問題を解決する。 さらに、ビーコン範囲を解消し、独立したフロントバック識別にパワー非対称性を使用するために、サブスペースプロジェクションワイドバンドマッチングフィルタを用いる。 その結果,FP-MUSICは非補償法と比較して位置推定誤差を著しく低減し,波動誘起運動下でのロバストな3次元追跡と車両方向推定を維持できることがわかった。 適度な海では、FP-MUSICは2mビーコン分離の精度を約45%から75%に向上させる。

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