中文摘要：

海面传感器网络可借助节点间的相对信息实现协同观测、协同通信以及协同环境监测等任务。高精度抗干扰的相对导航定位技术是现实网络协同的关键技术之一。在远离海岸的海面网络受海洋电磁环境及定位精度因子的影响，很难利用目前的星基、地基无线电定位技术。再者，由于海面网络受到海洋环境的影响是相互独立的，很难用统一的动力学约束规律实现相对定位。本项目针对复杂电磁干扰及外部定位基准缺失条件下的相对导航定位问题，用海面传感网络之间的测距、测角等互信息实施节点间的协同定位，探索将空域约束信息与时域的强跟踪信息进行融合的问题，研究在复杂海洋环境下传感器网络协同定位的理论与方法，阐明多维信息联合约束的机制，为进一步研究海面传感器高精度定位开拓新的思路。该项目的成功实施，将对传感器网络的定位理论产生积极的影响。它将改善一类传感器网络，如水下传感器网络、非平面移动机器人、月球及火星机器人以及编队飞行器的协同定位性能。

结论摘要：

本项目针对复杂电磁干扰及外部定位基准缺失条件下海面传感器网络的相对导航定位问题，探索了联合空域约束与时域的强跟踪信息进行多源信息融合的问题，提出了基于空-时联合约束的协同定位理论与方法。在协同定位基准构建研究中，利用了截断正态分布描述机动加速度模型，有效兼顾了跟踪精度和响应速度，同时，根据传感器网络的空域相关特性，利用了Lagrange乘子法融合空域平差基准和时域强跟踪滤波，不仅解决了基准缺失导致的观测方程秩亏问题，而且保持传感网络在时域上强跟踪；在构建的高精度相对位置的基础上，研究利用分布协同对合作目标提供相对定位服务的算法。其中，提出了加窗速度平滑伪距算法和基于速度方向约束的定位技术，降低了海杂波干扰，解决了对高机动合作目标的定位问题，增强了定位的鲁棒性，同时，提出了基于速度方向约束的协同定位技术，解决了对高机动目标跟踪定位的问题；在探索协同定位应用中，研究利用相对位置已知的海面传感器网络对空中和水下非合作目标协同定位的问题。提出了利用海面高精度双向测距链路与海空/水下声学链路联合定位的方法，并利用Helmert方差估计解决了测距与测角信息融合中的权比失配问题。通过本项研究，进一步阐明了多维信息联合约束的机制，为研究海面传感器网络高精度定位开拓了新的研究思路。