[發明專利]多余物時差定位方法及其系統

有效

• 申請號: 201210027866.2
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102590788A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊京;趙長興;沈楓;任毅;黃小貝
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘;陳安平

1.一種應用于艙體的多余物時差定位系統，其特征在于，包括至少三個信號接收裝置和信號處理裝置；所述信號接收裝置分散布設于艙體表面，用于接收艙段面震動的聲波信號并記錄接收信號的時間；所述信號處理裝置與信號接收裝置相連接，依據所述信號接收裝置發送來的時間記錄以及所述信號接收裝置在艙段面上固定的位置，利用時差定位法計算確定出所述聲波信號的信號源位置。

2.根據權利要求1所述的多余物時差定位系統，其特征在于，所述信號接收裝置為固定于艙段上的壓電換能器。

3.根據權利要求1所述的多余物時差定位系統，其特征在于，所述信號接收裝置包括至少四個壓電換能器。

4.根據權利要求3所述的多余物時差定位系統，其特征在于，所述信號接收裝置分別位于圓臺狀艙段的兩個端面上，每個端面上固定有兩個壓電換能器，呈十字交叉狀排布。

5.根據權利要求1所述的多余物時差定位系統，其特征在于，所述信號處理裝置按照時差定位的方法確定信號源的位置。

6.根據權利要求1所述的多余物時差定位系統，其特征在于，所述信號接收裝置按照預先設定的信號觸發值為基準，接收到的信號強度達到所述基準時開始計時。

7.根據權利要求6所述的多余物時差定位系統，其特征在于，所述以預設的觸發值為基準進行計時包括按照預先設定的信號上升沿觸發值為基準，接收到的信號強度達到所述基準時開始計時。

8.一種應用于艙體的多余物時差定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

在艙段面上至少三個固定位置接收多余物在艙內產生的混響信號；

在所述固定位置以預設的觸發值為基準進行計時；

依據所述接收混響信號的固定位置處發送來的時間記錄以及在艙段面上接收所述混響信號固定的位置利用時差定位法計算確定出所述聲波信號的信號源位置。

9.根據權利要求8所述的多余物時差定位方法，其特征在于，所述以預設的觸發值為基準進行計時包括按照預先設定的信號上升沿觸發值為基準，接收到的信號強度達到所述基準時開始計時。

10.根據權利要求8所述的多余物時差定位方法，其特征在于，依據所述接收混響信號的固定位置處發送來的時間記錄以及在艙段面上接收所述混響信號固定的位置計算確定出所述聲波信號的信號源位置，包括將接收信號位置的點展開到同一平面，并采用時差定位法進行多余物定位。

11.根據權利要求7所述的多余物時差定位方法，其特征在于，在艙段面上接收混響信號的固定位置至少有四個。

12.根據權利要求11所述的多余物時差定位方法，其特征在于，采用時差定位法計算的步驟為：

設各接收混響信號的固定位置所在的點為S1、S2、S3、S4，其坐標分別為(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)，選取其中三點S1、S2、S3進行第一次計算，設信號遠的坐標為P(x，y)其所依據的方程為

ΔS1=PS2-PS1=ΔT1cΔS2=PS3-PS1=ΔT2c---(1)]]>

x2+y2=R2(x-x2)2+(y-y2)2=(R+ΔS1)2(x-x3)2+(y-y3)2=(R+ΔS2)2---(2)]]>

求ΔT₁和ΔT₂的交點；

再選取其中另外任意三點，將對應坐標值代入上述兩個方程，再次求解ΔT₁和ΔT₂的交點，兩次求解重合的點即是多余物信號源所在的位置；

其中，所述ΔS₁、ΔS₂為信號源距點S1、S2的距離，ΔT₁、ΔT₂為信號到達所述S1、S2以及到達所述S3、S4的時間差；c為艙段材料的聲速，為多余物定位之前測量并設定的參數，R為P與S1的距離。