[發明專利]一種基于最優化模型的拖曳線列陣陣形估計方法

在審

• 申請號: 202110757017.1
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113589299A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張海生;王政;張國棟;王曉林
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一五研究所
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88;G01S7/53
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

1.一種基于最優化模型的拖曳線列陣陣形估計方法，其特征在于：利用陣元和雙聲源之間的多種位置關系構造最優化模型，通過時延信息確定的陣元坐標測量值；將兩聲源坐標、和陣元坐標測量值作為已知量，以各陣元坐標估計值作為變量，構建最優化問題的目標函數；通過求解最優化問題，得到各陣元坐標估計值，完成拖曳線列陣的陣形估計。

2.根據權利要求1所述的基于最優化模型的拖曳線列陣陣形估計方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟一、采用主要由聲源1和聲源2、拖曳線列陣和上位機組成的陣形估計系統，聲源1和2發出聲脈沖信號，拖曳線列陣接收聲脈沖信號并送至上位機，上位機解算出聲脈沖信號從聲源1和聲源2傳播至各陣元的時延τ_ki，其中k＝1,2為聲源編號，i＝1,2,...,n為陣元編號；

步驟二、建立坐標系，并通過雙聲源交點定位方法，依據時延τ_ki確定各陣元的坐標測量值

步驟三、以各陣元坐標估計值作為變量，構造目標函數

步驟四、求解最優化問題得到各陣元坐標估計值

3.根據權利要求2所述的基于最優化模型的拖曳線列陣陣形估計方法，其特征在于：步驟二所述坐標系的原點位于兩聲源連線中點，y軸正方向為聲源2到聲源1的方向，x軸正方向位于拖曳線列陣首陣元所在一側。

4.根據權利要求2所述的基于最優化模型的拖曳線列陣陣形估計方法，其特征在于：步驟二所述雙聲源交點定位方法包括以下步驟：

步驟二一：以聲源1所在位置P_s1(x_s1,y_s1)為圓心、以τ_1ic為半徑作圓C_1i，其中c為聲速；

步驟二二：以聲源2所在位置P_s2(x_s2,y_s2)為圓心、以τ_2ic為半徑作圓C_2i；

步驟二三：計算圓C_1i和圓C_2i在x軸正半平面內的交點，作為第i個陣元的坐標測量值，記為

5.根據權利要求2所述的基于最優化模型的拖曳線列陣陣形估計方法，其特征在于：步驟三所述目標函數為：

式中d₀為拖曳線列陣布陣間距，權重系數ω₁,ω₂,ω₃,ω₄≥0。