用于超短基线声学定位系统的校准方法

摘要

本发明公开了一种用于超短基线声学定位系统的校准方法。所述定位系统包括：主处理机，收发单元，控制单元，固定安装在测量船体水面以下的超短基线声头，水下目标应答器，外接安装在测量船体水面以上的GPS系统和惯性测量IMU装置。所述的校准方法包括：a.存储步骤，b.输入计算步骤，c.调用计算步骤，d.输出步骤；利用GPS数据、船体姿态数据和声头至应答器的几何距离，计算应答器的位置、声头至GPS天线之间的位置偏差；对所调用的计算机程序进行计算声头的定向误差，以在主处理机中生成适合校准的系统性误差的新计算机程序，实现了对水下拖曳体目标的高精度定位。

主权项

1、一种用于超短基线声学定位系统的校准方法，所述定位系统包括：主处理机，收发单元，控制单元，固定安装在测量船体水面以下的超短基线声头，水下目标应答器，外接安装在测量船体水面以上的GPS系统和惯性测量IMU装置，其特征在于：所述的校准方法包括：a.存储步骤，用于在所述收发单元中存储观测到的GPS、IMU和超短基线声头三类测量数据，用于专用计算机程序，其中，每个计算机程序被定义予一与被观测到的GPS，IMU和超短基线三类测量数据对应的唯一特定类别参数；b.输入计算步骤，用于输入上述GPS测量的地理位置数据，IMU测量的船体姿态数据和超短基线声头至应答器的几何距离，利用这三类参数计算出：应答器的位置该声头至GPS天线之间的位置偏差和尺度比参数；c.调用计算步骤，用于基于所输入的将b.中得到的应答器的位置超短基线声头的位置偏差值作为已知值和利用超短基线声头所测量的应答器在该声头坐标系下的三维位置(x、y、z)，构建误差方程： $\overrightarrow{v}=\overrightarrow{b·}\overrightarrow{y}-\overrightarrow{f},$并计算该声头的定向误差；d.输出步骤，基于所输入的相关定义参数，对所调用的计算机程序进行计算，以在主处理机中生成适合校准的系统性误差的新计算机程序。