水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)綜述水下目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)是指利用海洋、河流、湖泊等水體中目標(biāo)自身的特征和信號(hào)，通過接收器和處理器等設(shè)備精確定位目標(biāo)的位置和速度的一種技術(shù)。它廣泛應(yīng)用于海洋生物調(diào)查、魚群資源評(píng)估、水下設(shè)備搜索與定位、海底資源勘查等領(lǐng)域，在水下探測(cè)技術(shù)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)的原理是接收目標(biāo)發(fā)出的聲波、光波或者其他信號(hào)，通過接受到的信號(hào)的旅行時(shí)間、強(qiáng)度、頻率等參數(shù)，計(jì)算出目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)可以分為聲學(xué)定位、光學(xué)定位以及磁學(xué)定位三種方式，下面分別介紹。

聲學(xué)定位是將聲波作為目標(biāo)的探測(cè)信號(hào)，通過分析接收到的聲波在水中的傳播特率，推算出目標(biāo)位置和移動(dòng)狀態(tài)的一種定位方式。聲學(xué)定位技術(shù)具有高精度、廣覆蓋、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在海洋生物學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)以及水下工程等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。聲學(xué)定位技術(shù)的發(fā)展主要包括聲學(xué)跟蹤、聲吶測(cè)深以及水下音頻通信等。

光學(xué)定位是指利用光學(xué)探測(cè)設(shè)備對(duì)光反射率大的目標(biāo)進(jìn)行定位的一種技術(shù)。光學(xué)定位技術(shù)常常用于水下光學(xué)設(shè)備的搜索與定位、浮游動(dòng)物的識(shí)別與計(jì)數(shù)以及水下攝像觀測(cè)等領(lǐng)域。光學(xué)定位技術(shù)主要包括水下攝像技術(shù)和水下光學(xué)搜索定位技術(shù)兩種方式。前者主要利用水下相機(jī)拍攝水下目標(biāo)的圖像，通過圖像識(shí)別和比對(duì)推算目標(biāo)的位置和大小等參數(shù)，后者則是利用光學(xué)采集設(shè)備對(duì)水下光信號(hào)的接收和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)水下目標(biāo)的實(shí)時(shí)定位。

磁學(xué)定位是指利用目標(biāo)自身磁場(chǎng)或者外部引力場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地球磁場(chǎng)的相互作用，推算出目標(biāo)位置和移動(dòng)狀態(tài)的一種技術(shù)。磁學(xué)定位技術(shù)常常用于海洋科學(xué)研究、石油勘探等領(lǐng)域。磁學(xué)定位技術(shù)主要包括船載磁力計(jì)測(cè)量、地磁定位和磁標(biāo)記定位等方式。前者主要是利用磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備獲取水下目標(biāo)產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，推算出目標(biāo)所處的位置和方向；后兩種則是通過在水下投放具有磁性的標(biāo)記物，在船載磁力計(jì)對(duì)標(biāo)記物進(jìn)行測(cè)量從而定位目標(biāo)的位置。

總之，水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，如今，各種新型的水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)，這些新技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)水下探測(cè)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，為我們了解海洋世界、保護(hù)海洋資源，進(jìn)行科學(xué)研究等提供更為精確的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)的應(yīng)用，在現(xiàn)代水下探測(cè)技術(shù)的發(fā)展中，占據(jù)著重要的地位。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前使用最為廣泛的是聲學(xué)定位技術(shù)和光學(xué)定位技術(shù)。下面，將分別對(duì)兩種定位技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的數(shù)據(jù)分析。

首先，2019年全球聲學(xué)定位市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到77.07億美元，并在2025年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)到94.79億美元。其中，海洋測(cè)繪、水下探測(cè)和水聲通信等領(lǐng)域?qū)β晫W(xué)定位技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。據(jù)悉，歐洲和北美地區(qū)的聲學(xué)定位市場(chǎng)占據(jù)全球市場(chǎng)份額的80%，而亞太地區(qū)的聲學(xué)定位市場(chǎng)份額也在逐年提升。我國(guó)在聲學(xué)定位技術(shù)方面的研究和應(yīng)用相對(duì)較為落后，處于初級(jí)發(fā)展階段，但隨著我國(guó)海洋科研力量的逐步加強(qiáng)，聲學(xué)定位市場(chǎng)未來的發(fā)展?jié)摿?yīng)該也不容小覷。

其次，光學(xué)定位技術(shù)的應(yīng)用也正在逐年展開。2019年，全球水下攝像機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約為20億美元，預(yù)計(jì)到2026年將增長(zhǎng)到45億美元。同時(shí)，水下搜索和定位、水下光學(xué)通信等領(lǐng)域的市場(chǎng)份額也在逐漸擴(kuò)大。值得一提的是，隨著我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和完善，光學(xué)定位技術(shù)市場(chǎng)在我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)中也呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。不過，與此同時(shí)，光學(xué)定位技術(shù)也存在著受海洋環(huán)境影響較大、成本相對(duì)較高等問題，其在實(shí)際應(yīng)用中的難度和成本也相對(duì)較高。

綜上所述，聲學(xué)定位技術(shù)和光學(xué)定位技術(shù)在水中目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)領(lǐng)域中都具有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。從市場(chǎng)規(guī)模來看，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和應(yīng)用價(jià)值的逐步彰顯，這兩種定位技術(shù)似乎都會(huì)呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。而從技術(shù)本身來看，聲學(xué)定位技術(shù)和光學(xué)定位技術(shù)各自具備著優(yōu)劣之分，都有著各自的適用范圍和難點(diǎn)。而現(xiàn)今，水下智能探測(cè)技術(shù)正朝著多元化、高精度、多視角等發(fā)展方向不斷拓展，真正實(shí)現(xiàn)水下目標(biāo)的全方位被動(dòng)定位將會(huì)成為未來的目標(biāo)。近期，小米在音頻領(lǐng)域斬獲了不少關(guān)注。該公司在2020年10月推出了基于光學(xué)定位技術(shù)的“米家智能投影音箱Pro”，并在2021年2月推出了全新的光學(xué)語音隔離技術(shù)，可以在無人狀態(tài)下保證語音交互的安全性。該技術(shù)的應(yīng)用，體現(xiàn)了光學(xué)定位技術(shù)在音頻領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。

“米家智能投影音箱Pro”采用了先進(jìn)的光學(xué)成像技術(shù)，能夠通過光學(xué)物理原理對(duì)人的唇形、語音發(fā)聲等方面進(jìn)行高精度的識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)了更加精準(zhǔn)、流暢的語音交互效果。這種光學(xué)定位技術(shù)因?yàn)楸苊饬藗鹘y(tǒng)話筒的噪音干擾和回聲影響，語音接收效果大幅提升。同時(shí)，該技術(shù)也具有隔音性強(qiáng)、無輻射等特點(diǎn)，能夠有效降低使用環(huán)境對(duì)用戶的影響，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的音頻體驗(yàn)。

除了“米家智能投影音箱Pro”，小米公司的光學(xué)語音隔離技術(shù)也涉及到了光學(xué)定位技術(shù)的應(yīng)用。該技術(shù)是解決語音交互中信息泄露問題的有效手段。小米的光學(xué)語音隔離技術(shù)從理論上利用了光學(xué)傳感技術(shù)的先進(jìn)性和得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像技術(shù)識(shí)別聲源的位置，并將語音信號(hào)分化處理，將語音的目標(biāo)區(qū)域和背景音分離，有效保護(hù)了用戶的隱私安全。

光學(xué)定位技術(shù)在音頻領(lǐng)域的應(yīng)用，一方面體現(xiàn)了該技術(shù)的高精度、無噪音、隔音性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，另一方面也為音頻設(shè)備領(lǐng)域中的用戶提供了更加優(yōu)質(zhì)的音頻