[發(fā)明專利]一種適用于單水聽器的深水信標(biāo)搜索定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410742938.0
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN105738869B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳;許楓;楊娟;安旭東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01S5/22
• 分類號(hào): G01S5/22
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11472
• 代理人: 王宇楊,呂愛霞

1.一種適用于單水聽器的深水信標(biāo)搜索定位方法，該方法采用單基元水聽器接收水下信標(biāo)發(fā)出的信號(hào)；該方法包括：

步驟1)、計(jì)算接收點(diǎn)由A₁運(yùn)動(dòng)到A₂的時(shí)間段內(nèi)，信標(biāo)回波信號(hào)的脈沖間隔的變化量Δt₁₂這一時(shí)間段內(nèi)的聲傳播距離；其中，A₁、A₂為帶有所述單基元水聽器的航行器的一條航跡中的任意兩個(gè)點(diǎn)；Δt₁₂＝T′-T；其中，T為所述水下信標(biāo)發(fā)射信號(hào)的脈沖間隔，該值為已知量；T’為信標(biāo)回波的脈沖間隔；

步驟2)、計(jì)算接收點(diǎn)由A₁運(yùn)動(dòng)到A₃的時(shí)間段內(nèi)，信標(biāo)回波信號(hào)的脈沖間隔的變化量這一時(shí)間段內(nèi)的聲傳播距離；其中，A₃為帶有所述單基元水聽器的航行器的一條航跡中的不同于A₁、A₂的其他任意一個(gè)點(diǎn)；

步驟3)、結(jié)合步驟1)和步驟2)的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算水下信標(biāo)的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于單水聽器的深水信標(biāo)搜索定位方法，其特征在于，所述步驟1)進(jìn)一步包括：

步驟1-1)、記錄接收點(diǎn)由A₁運(yùn)動(dòng)到A₂的總耗時(shí)，記為t_s；

步驟1-2)、記錄接收點(diǎn)由A₁運(yùn)動(dòng)到A₂的時(shí)間段內(nèi)，持續(xù)接收到信標(biāo)回波的個(gè)數(shù)n，進(jìn)一步計(jì)算接收到的信標(biāo)回波的脈沖間隔T′為：T′＝t_s/n；

步驟1-3)、計(jì)算接收點(diǎn)由A₁運(yùn)動(dòng)到A₂的時(shí)間段內(nèi)，信標(biāo)回波信號(hào)的脈沖間隔的變化量Δt₁₂：Δt₁₂＝T′-T；其中，T為所述水下信標(biāo)發(fā)射信號(hào)的脈沖間隔，該值為已知量；

步驟1-4)、計(jì)算接收點(diǎn)由A₁運(yùn)動(dòng)到A₂的時(shí)間段內(nèi)，信標(biāo)回波信號(hào)的脈沖間隔的變化量Δt₁₂這一時(shí)間段內(nèi)的聲傳播距離Δt₁₂c；其中，c表示信標(biāo)回波信號(hào)在水中的傳播速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于單水聽器的深水信標(biāo)搜索定位方法，其特征在于，所述步驟3)進(jìn)一步包括：

步驟3-1)、根據(jù)幾何原理，Δt₁₂內(nèi)聲傳播的距離為水下信標(biāo)到兩個(gè)接收點(diǎn)A₁A₂的距離差，滿足如下方程：

Δt12c=(x1-x)2+(y1-y)2-(x2-x)2+(y2-y)2;]]>

其中，該公式中x₁、y₁為A₁的橫、縱坐標(biāo)；x₂、y₂為A₂的橫、縱坐標(biāo)；

步驟3-2)、Δt₁₃內(nèi)聲傳播的距離為水下信標(biāo)到兩個(gè)接收點(diǎn)A₁A₃的距離差，滿足如下方程：

Δt13c=(x1-x)2+(y1-y)2-(x3-x)2+(y3-y)2;]]>

其中，Δt₁₃為由A₁運(yùn)動(dòng)到A₃的時(shí)間段內(nèi)，水下信標(biāo)回波信號(hào)的脈沖間隔的變化量，x₃、y₃為A₃的橫、縱坐標(biāo)；

步驟3-3)、聯(lián)立步驟3-1)與步驟3-2)所得到的兩個(gè)方程，計(jì)算出水下信標(biāo)的位置(x,y)。