[發明專利]一種近水面航行器潛深及垂蕩測量裝置和方法

無效

• 申請號: 201210437072.3
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102901478A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 龔喜;張晉斌;李小兵;易谷豐;邵興
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所
• 主分類號: G01B21/18
• 分類號: G01B21/18;G01B17/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

1.一種近水面航行器潛深及垂蕩測量方法，其特征在于，該方法采用液位傳感器、姿態傳感器及超聲波測潛儀相結合的方式對近水面航行器潛深和垂蕩進行測量；所述兩個液位傳感器分別布置在近水面航行器的首部和尾部；所述超聲波測潛儀布置在近水面航行器的中間位置；所述姿態傳感器布置在近水面航行器的浮心位置；

具體測量步驟為：

步驟一：姿態傳感器、兩個液位傳感器以及超聲波測潛儀接收到數據處理單元的數據采集指令后，將測量數據實時發送給數據處理單元；且姿態傳感器和兩個液位傳感器的輸出頻率相同，均大于超聲波測潛儀的輸出頻率；

步驟二：數據處理單元每接收一次超聲波測潛儀的測量數據后，對前后兩時刻間已接收到的其它四組數據進行預處理；分別得到近水面航行器首部潛深的有效數據H1，近水面航行器尾部潛深的有效數據H2，近水面航行器俯仰角α和近水面航行器的垂向速度v；

步驟三：數據處理單元通過預處理后的數據對外界海洋環境進行判斷

301：數據處理單元計算近水面航行器首尾兩端潛深的實際偏差ΔH=H1-H2；

302：數據處理單元將計算得到的實際偏差ΔH與海面沒有波浪時近水面航行器首尾兩端潛深的理想偏差進行PH對比，所述PH=L×sinα，其中L為近水面航行器的長度；

若（ΔH-PH）/PH大于1/3，則初步認為有海浪，進入步驟304；否則，初步認為沒有海浪，直接進入步驟402；

304：通過超聲波測潛儀進一步確認是否有海浪：

數據處理單元依據采集到的當前時刻超聲波測潛儀的輸出確認是否有海浪：若超聲波測潛儀的當前輸出失真，則證明航行器正遭遇波浪，進入步驟四；若超聲波測潛儀輸出有效數據H3，則證明沒有波浪，直接進入步驟402。

步驟四：數據融合處理

401：通過預處理后的垂向速度v來判斷近水面航行器在波浪中的位置：

若垂向速度v的絕對值小于設定值，則近水面航行器的真實潛深H為：

H=H1+H22-ΔH3]]>

其中ΔH3為前后兩時刻超聲波測潛儀的變化量；

若垂向速度v的絕對值大于等于設定值，則近水面航行器的真實潛深為H為：

H=H1+H22-ΔH3-Lsinα-vt]]>

其中t為超聲波測潛儀兩次輸出間隔的時間，L為近水面航行器的長度；

402．近水面航行器的真實潛深H為：

H=H1+H22+H32]]>

所述近水面航行器的垂蕩值為前后兩時刻近水面航行器潛深的差值。