[發明專利]一種半實物仿真技術的長基線水聲落點測試系統

在審

• 申請號: 202110429663.5
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113296055A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 馬穎亮;金棟;傅敏輝;李紅艷;徐先春;楊磊;馮鴻奎;張濤;仇曉靜;王剛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63686部隊
• 主分類號: G01S5/20
• 分類號: G01S5/20
• 代理公司: 無錫義海知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 張春合

本發明公開了一種半實物仿真技術的長基線水聲落點測試系統，包括至少4個水聲傳感節點，以及與每個水聲傳感節點通信連接的仿真平臺，每個水聲傳感節點包括通信模塊，以及通過通信模塊與仿真平臺連接的浮標子系統，浮標子系統內至少設有通過通信模塊與仿真平臺連接水聲探測模塊、定位模塊及授時模塊。該系統解決現有技術中長基線水聲落點探測中存在時間成本消耗高和工作效率低的技術問題，采用半實物仿真技術，無需反復海試，實現了長基線水聲落點探測系統的迭代改進，減少了時間的消耗和成本的付出，提高了工作效率以及實驗可靠性。

技術領域

本發明涉及半實物仿真測試技術領域，具體涉及一種半實物仿真技術的長基線水聲落點測試系統。

背景技術

半實物仿真技術是指在仿真實驗系統的仿真回路中接入部分實物的實時仿真，實時性是進行半實物仿真的必要前提。半實物仿真同其它類型的仿真方法相比具有經濟的實現更高真實度的可能性。從系統的觀點來看，半實物仿真允許在系統中接入部分實物，意味著可以把實物放在系統中進行考察，從而使部件能在滿足系統整體性能指標的環境中得到檢驗，是提高系統設計的可靠性和研制質量的必要手段，可廣泛用于系統技術方案的修改定型、改型和出廠檢驗等方面。

目前長基線水聲探測技術應用逐漸廣泛，但是針對落點探測的應用還相對較少，在探測方案設計時大多也僅針對少數幾個環境參數進行誤差分析和仿真，而對探測系統自身的誤差考慮較少。相應地，基于長基線技術的水聲落點探測也大多通過實驗的方式驗證方案的可行性，這不僅消耗了大量的時間和成本，且降低了工作效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：解決現有技術中長基線水聲落點探測系統中存在時間成本消耗高和工作效率低的技術問題，提供了一種半實物仿真技術的長基線水聲落點探測系統，通過系統中各傳感節點的浮標子系統、水聲探測模塊、定位及授時模塊、通信模塊與仿真平臺相結合，采用半實物仿真技術，無需反復海試，實現了長基線水聲落點探測系統的迭代改進，減少了時間的消耗和成本的付出，達到提高工作效率以及實驗可靠性的目的。

為實現上述目的，本發明的技術方案是提供了一種半實物仿真技術的長基線水聲落點測試系統，所述系統包括至少4個水聲傳感節點，以及與每個水聲傳感節點通信連接的仿真平臺，每個水聲傳感節點包括通信模塊，以及通過通信模塊與仿真平臺連接的浮標子系統，浮標子系統內至少設有通過通信模塊與仿真平臺連接水聲探測模塊、定位模塊及授時模塊。水聲探測模塊用于處理落點水聲信號，用于采集定位及授時模塊、浮標子系統的浮標標體位置信息、時刻時間信息以及浮標標體姿態信息；水聲探測模塊接收到落點水聲信號時，存儲觸發時刻前后各一定時間長度的落點水聲信號；通信模塊根據水聲探測模塊信息采集完成確認信號并將確認信號發送至仿真平臺；仿真平臺根據采集完成確認信號的先后順序通過通信模塊收集各傳感節點的報文信息，報文信息包括浮標標體位置信息、時刻時間信息及浮標標體姿態信息；仿真平臺根據各傳感節點報文信息完成落點的探測定位。

優選地，所述水聲探測模塊包括：

水聽器，用于將水聲信號轉換為電信號；

數據采集模塊，用于將水聲信號轉換為可計算的數字信號；

數據處理及控制模塊，用于進行水聲信號的預處理，并與觸發閾值對比以觸發落點信息采集，還用于接收和處理浮標子系統與定位及授時模塊的姿態信息、定位信息和授時信息；

存儲模塊，用于存儲觸發時刻前后一段時間內的水聲信號；

與所述通信模塊連接的串行通信接口，用于接收發送水聲信號探測相關的指令和數據

其中水聽器、數據采集模塊、存儲模塊、通信模塊的串行通信接口分別與數據處理及控制模塊電連接。

進一步優選地，所述通信模塊包括浮標端通信模塊和仿真平臺端通信模塊，其中浮標端通信模塊包括：

浮標端通信天線，用于通信信號的電磁發出和接收；