[發(fā)明專利]落彈坐標(biāo)聲波定位方法及系統(tǒng)、計算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910047189.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109815577A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海濤;紀(jì)銀;張若谷;黃滔
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南蒼樹航天科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

1.一種落彈坐標(biāo)聲波定位方法，其特征在于，

包括以下步驟：

步驟S1：建立聲波位置、傳感器位置與特征時刻的關(guān)系模型；及

步驟S2：采用最小二乘法結(jié)合廣義逆的奇異值分解法對關(guān)系模型進(jìn)行解算以得到聲波位置坐標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的落彈坐標(biāo)聲波定位方法，其特征在于，

所述步驟S1具體為：

在落彈點(diǎn)周圍布設(shè)n個傳感器進(jìn)行聲波信號測量，并建立每個傳感器的位置坐標(biāo)與聲波位置坐標(biāo)的關(guān)系模型，關(guān)系模型如下：

其中，S(x，y，z)為落彈點(diǎn)的位置坐標(biāo)，S₁(x₁，y₁，z₁)、S₂(x₂，y₂，z₂)，……，S_n(x_n，y_n，z_n)為n個傳感器位置坐標(biāo)，其中n個傳感器的位置坐標(biāo)通過GPS定位系統(tǒng)或者北斗定位系統(tǒng)得到，為已知項，t表示聲波到達(dá)1號傳感器的時刻，τ₁、τ₂、……τ_n為每個傳感器接收聲波信號時刻與1號傳感器接收到聲波信號時刻之間的差值，τ₁為0，v為聲速。

3.如權(quán)利要求2所述的落彈坐標(biāo)聲波定位方法，其特征在于，

n個傳感器的布設(shè)方式為非中心對稱布置。

4.如權(quán)利要求2所述的落彈坐標(biāo)聲波定位方法，其特征在于，

所述步驟S2中采用最小二乘法對關(guān)系模型進(jìn)行解算的過程具體為：

對式(1)方程組進(jìn)行兩兩相減得到式(2)：

其中，

對式(2)進(jìn)行消去t的處理以轉(zhuǎn)換為式(3)，

其中，b(1)＝(l₂-l₁)(τ₂-τ₃)-(l₃-l₂)(τ₁-τ₂)，

a(1，1)＝(x₂-x₁)(τ₂-τ₃)-(x₃-x₂)(τ₁-τ₂)，

a(1，2)＝(y₂-y₁)(τ₂-τ₃)-(y₃-y₂)(τ₁-τ₂)，

a(1，3)＝(z₂-z₁)(τ₂-τ₃)-(z₃-z₂)(τ₁-τ₂)，

b(2)＝(l₃-l₂)(τ₃-τ₄)-(l₄-l₃)(τ₂-τ₃)，

a(2，1)＝(x₃-x₂)(τ₃-τ₄)-(x₄-x₃)(τ₂-τ₃)，

a(2，2)＝(y₃-y₂)(τ₃-τ₄)-(y₄-y₃)(τ₂-τ₃)，

a(2，3)＝(z₃-z₂)(τ₃-τ₄)-(z₄-z₃)(τ₂-τ₃)，

a(n-2，1)＝(x_n-1-x_n-2)(τ_n-1-τ_n)-(x_n-x_n-1)(τ_n-2-τ_n-1)，

a(n-2，2)＝(y_n-1-y_n-2)(τ_n-1-τ_n)-(y_n-y_n-1)(τ_n-2-τ_n-1)，

a(n-2，3)＝(z_n-1-z_n-2)(τ_n-1-τ_n)-(z_n-z_n-1)(τ_n-2-τ_n-1)，

b(n-2)＝(l_n-1-l_n-2)(τ_n-1-τ_n)-(l_n-l_n-1)(τ_n-2-τ_n-1)，

然后將式(3)轉(zhuǎn)換為式(4)，

AX＝B

(4)

在式(4)中，

解算出式(4)的最小二乘解即可得到落點(diǎn)坐標(biāo)位置。