[發明專利]一種冰下無人潛航器測距方法有效
| 申請號： | 202010959785.0 | 申請日： | 2020-09-14 |
| 公開（公告）號： | CN112083427B | 公開（公告）日： | 2023-09-19 |
| 發明（設計）人： | 陳文劍;劉鈺;生雪莉;張宇翔;殷敬偉 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工程大學 |
| 主分類號： | G01S15/32 | 分類號： | G01S15/32 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 無人 潛航 測距 方法 | ||
1.一種冰下無人潛航器測距方法，其特征是，利用“虛源法”建立冰下聲場模型，由以下步驟得出：
步驟一：設置冰下環境，水下無人潛航器(2)布放深度為d1，接收水聽器(3)布放深度為d2，水下無人潛航器(2)與接收水聽器(3)之間的水平距離R；
步驟二：利用勾股定理分別表示出水下無人潛航器(2)與接收水聽器(3)之間的水平距離R與直達波所經途徑R1和經點O'反射傳播到接收水聽器端的反射波所經途徑R2的關系式，得到途徑R1和R2為：
步驟三：通過匹配濾波處理分析接收水聽器(3)接收的信號得到，經途徑R1到達接收水聽器(3)的直達波和經途徑R2到達接收水聽器(3)的反射波之間的時延差為Δτ；
冰層下的水中聲速為c，得到途徑R1和R2的路程差為：
R2-R1＝cΔτ
得到水下無人潛航器(2)與接收水聽器(3)之間的水平距離R為：
利用“虛源法”建立冰下聲場模型具體為：
以平面冰層(1)的下表面為中心線，作水下無人潛航器的對稱點，稱作虛源(4)，與平面冰層(1)的下表面的距離為d1，水下無人潛航器(2)與虛源(4)的連線與平面冰層(1)的下表面交至于點O，由虛源(4)發射的信號傳播到接收水聽器(3)的直達波所經途徑為R2＝R21'+R22，與平面冰層(1)的下表面交至于點O'，由水下無人潛航器(2)發射的信號經點O'反射傳播到接收水聽器(3)所經途徑為R2＝R21+R22，該途徑是發射信號經平面冰層(1)的下表面反射傳播到接收水聽器(3)的反射波中所經的最短途徑，根據幾何關系，R21＝R21'，即R2＝R2'，由虛源(4)發射的信號傳播到接收水聽器(3)的直達波所經途徑R2'可分別表示為：又R2＝R2'，因此由水下無人潛航器(2)發射的信號經點O'反射傳播到接收水聽器(3)所經途徑R2可表示為：
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