申请/专利权人：山东科技大学

申请日：2021-12-22

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114397643B

主分类号：G01S7/52

分类号：G01S7/52

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.05.13#实质审查的生效;2022.04.26#公开

摘要：本发明涉及一种声线修正方法，尤其为一种基于超短基线水声定位系统的声线修正方法，包括以下步骤：获取不同深度海水的电导率S、温度T、深度D数据，计算得到对应深度下的声速，并绘制出声速剖面；利用Matlab中interp1函数对计算得到的声速剖面进行三次样条插值，增加数据密度；对声速剖面进行等深度分层，将5m归为一层；基于二次多项式拟合的改进声线跟踪算法计算求解每层声线的掠射角、每层声速梯度、每层声速、修正后的声线水平距离以及声线传播时延；根据求得的声线传播时延与系统信号处理设备估计得到的测量时延，计算它们之间的差值；判别时延差值是否满足设定的逼近程度要求，决定终止退出还是继续迭代。

主权项：1.一种基于超短基线水声定位系统的声线修正方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：获取不同深度海水的电导率S、温度T、深度D数据，计算得到对应深度下的声速，并绘制出声速剖面；步骤二：利用Matlab中interp1函数对计算得到的声速剖面进行三次样条插值，增加数据密度；步骤三：对声速剖面进行等深度分层，将5m归为一层；步骤四：基于二次多项式拟合的改进声线跟踪算法计算求解每层声线的掠射角、每层声速梯度、每层声速、修正后的声线水平距离以及声线传播时延；步骤五：根据步骤四求得的声线传播时延与系统信号处理设备估计得到的测量时延，计算它们之间的差值；步骤六：判别时延差值是否满足设定的逼近程度要求，决定终止退出还是继续迭代；步骤七：结合步骤四求解的修正后的声线水平距离以及水下应答器与换能器基阵之间的深度差，求解水下应答器与换能器基阵中心之间的距离；步骤八：求解声线修正后水下应答器在换能器基阵坐标系下的坐标X,Y,Z；步骤九：根据坐标转换关系，求解修正后水下应答器地理坐标XD’,YD’,ZD’；所述步骤四中计算求解每层声线的掠射角根据射线声学理论和Snell折射定律进行计算，具体为： 其中，α为每层声线的掠射角；c0为声源深度上的初始声速；α0为初始掠射角，是该深度上声线与水平面的夹角；Cs为Snell折射定律常数；所述步骤四中计算求解每层声速梯度利用Matlab中nlinfit函数进行计算，具体为：gz＝g0+r·z其中，gz为每层声速梯度；g0为初始声速梯度；r为声速梯度变化率；所述步骤四中计算求解每层声速根据运动学原理进行计算，具体为： 其中，cz为每层声速；所述步骤四中计算求解修正后的声线水平距离以及声线传播时延利用Matlab中intergral函数进行计算，具体为： 其中，x为修正后的声线水平距离，t为声线传播时延，定义

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东科技大学 一种基于超短基线水声定位系统的声线修正方法

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