[實(shí)用新型]一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020984458.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN213210453U
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金超越;曹楚齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金超越;曹楚齊
• 主分類號(hào): G01S5/28
• 分類號(hào): G01S5/28
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本實(shí)用新型公開了一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括信號(hào)源、應(yīng)答體及處理器，所述信號(hào)源的輸出端與應(yīng)答體的輸入端連接，所述應(yīng)答體的輸出端與處理器的輸入端連接，所述處理器的輸出端與信號(hào)源的輸入端連接，其中，所述應(yīng)答體包括三個(gè)應(yīng)答柱，且三個(gè)所述應(yīng)答柱呈等邊三角形進(jìn)行安裝組成，且每個(gè)所述應(yīng)答柱均配置兩個(gè)具有特定間距的應(yīng)答器，本實(shí)用新型能夠在避免USBL測(cè)角誤差帶來的影響的同時(shí)簡(jiǎn)化設(shè)備，有效的減小系統(tǒng)誤差，提升定位系統(tǒng)的整體精度，并且使用方便，且本系統(tǒng)能夠有效提高定位精度，信號(hào)源以一定的時(shí)間間隔發(fā)出一種特定頻率的聲脈沖，多應(yīng)答器同時(shí)工作接收該脈沖并通過此種算法進(jìn)行信號(hào)處理得出信號(hào)源的位置信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水下機(jī)器人、水下無(wú)人航行器等設(shè)備的功能特性大幅提升，與此同時(shí)對(duì)水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)的精度要求也亟需提升來匹配性能越來越強(qiáng)大的水下設(shè)備，應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的水下環(huán)境。

USBL普遍應(yīng)用于各種水下設(shè)備的定位導(dǎo)航，是目前最流行的定位系統(tǒng)。

但由于其測(cè)角精度相對(duì)較差的原因，其定位精度還存在提升空間，同時(shí)其所需設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，容易出現(xiàn)較多的系統(tǒng)誤差，成本也相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括信號(hào)源、應(yīng)答體及處理器，所述信號(hào)源的輸出端與應(yīng)答體的輸入端連接，所述應(yīng)答體的輸出端與處理器的輸入端連接，所述處理器的輸出端與信號(hào)源的輸入端連接；其中，

所述應(yīng)答體包括三個(gè)應(yīng)答柱，且三個(gè)所述應(yīng)答柱呈等邊三角形進(jìn)行安裝組成，且每個(gè)所述應(yīng)答柱均配置兩個(gè)具有間距的應(yīng)答器，信號(hào)源以一定的時(shí)間間隔發(fā)出一種聲脈沖，多應(yīng)答器同時(shí)工作接收該脈沖并通過此種算法進(jìn)行信號(hào)處理得出信號(hào)源的位置信息，從而達(dá)到精確定位的預(yù)期功能，通過多應(yīng)答器同時(shí)工作使得測(cè)距精度更高，并且運(yùn)用幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算避免因測(cè)角而產(chǎn)生誤差，有效的提高了水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)的精確程度，同時(shí)單向發(fā)射聲脈沖相較于USBL水下定位系統(tǒng)對(duì)設(shè)備要求較低，可相對(duì)降低定位系統(tǒng)成本，其中，多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)的原理是，首先由信號(hào)源以一定的時(shí)間間隔發(fā)出聲脈沖并由應(yīng)答體接收，應(yīng)答體將所接收的聲學(xué)信息傳遞給處理器進(jìn)行處理，最終獲得信號(hào)源的具體水下位置。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述信號(hào)源安裝在所需定位的水下設(shè)備上，并以時(shí)間間隔向應(yīng)答體發(fā)射聲強(qiáng)的聲脈沖來提供位置信息。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述應(yīng)答體與處理器之間通過有線傳輸，使得保真率高。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述處理器用以進(jìn)行聲脈沖信息處理，構(gòu)建定位圖從而獲得信號(hào)源實(shí)時(shí)位置，處理器通過特定算法，接收處理來自應(yīng)答體的聲學(xué)信息，進(jìn)而獲得信號(hào)源的具體水下位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型能夠在避免USBL測(cè)角誤差帶來的影響的同時(shí)簡(jiǎn)化設(shè)備，有效的減小系統(tǒng)誤差，提升定位系統(tǒng)的整體精度，并且使用方便，且本系統(tǒng)能夠有效提高定位精度，信號(hào)源以一定的時(shí)間間隔發(fā)出聲脈沖，多應(yīng)答器同時(shí)工作接收該脈沖并通過此種算法進(jìn)行信號(hào)處理得出信號(hào)源的位置信息，從而達(dá)到精確定位的預(yù)期功能，通過多應(yīng)答器同時(shí)工作使得測(cè)距精度更高，并且運(yùn)用幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算避免因測(cè)角而產(chǎn)生誤差，有效的提高了水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)的精確程度，同時(shí)單向發(fā)射聲脈沖相較于USBL水下定位系統(tǒng)對(duì)設(shè)備要求較低，可相對(duì)降低定位系統(tǒng)成本。

附圖說明

圖1為一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一種多應(yīng)答器矩陣水下定位導(dǎo)航系統(tǒng)中應(yīng)答體的結(jié)構(gòu)示意圖。