一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法

摘要

本发明公开了一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法，属于水声定位导航领域，采用长基线水声定位系统，该系统由搭载在目标物上的收发换能器发射定位信号，布设在海底的应答器基阵接收并返回应答信号，测量声信号从发射到返回的传播时间，由安装在收发换能器和海底应答器上的微型声速仪实时测量声速值；根据等效声速剖面原理，利用历史声速剖面计算初始值搜索等效声速梯度，当换能器到应答器、应答器到换能器往返传播距离相等时，确定等效声速梯度值，并计算出目标的准确位置。本发明不需要准确的声速剖面，甚至不需要声速剖面，有效消除了声速剖面代表性误差的影响，提高了水下目标定位的精度。

主权项

一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法，采用长基线水声定位系统，其包括安装在水面船只的处理及控制单元、安装在水面船只或水下机器人上的收发换能器以及布设在海底的由多个应答器组成的应答器基阵，所述收发换能器和应答器基阵上都安装有微型声速仪；其特征在于：所述的基于等效声速梯度的长基线水声定位方法按照如下步骤进行：步骤1：对布设在海底的应答器基阵进行绝对位置校准；步骤2：通过处理及控制单元控制收发换能器和应答器基阵测量声波传播的往返时间t_i，通过处理及控制单元控制微型声速仪测量收发换能器的声速C₀和应答器的声速C′_0i；步骤3：计算收发换能器到各个应答器的近似距离和目标近似坐标以及各个应答器到收发换能器的近似距离和目标近似坐标；步骤4：计算出准确的目标位置。