[发明专利]一种基于主动电场原理的水下金属形状探测方法及装置

权利要求书

1.一种基于主动电场原理的水下金属物体形状探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤101，基于预设角度确定待测金属物体的多个目标方位；

步骤102，向待测金属物体的目标方位发射多频信号建立第一探测电场；

步骤103，在待测金属物体的目标方位处按照指定路线移动探测装置的接收电极，从第一探测电场采集电场信号；

步骤104，对采集到的电场信号进行处理，得到第一探测电场下的多频幅度-时间曲线，根据所得多频幅度-时间曲线获取待测金属物体在目标方位处的转折频率范围；

步骤105，基于所得转折频率范围选取频率单一的正弦信号作为激励信号在目标方位处建立第二探测电场，从第二探测电场采集电场信号，以获取待测金属物体在该目标方位处的转折频率值；

步骤106，基于预设角度将探测装置分别旋转至待测金属物体的多个目标方位，对待测金属物体的多个目标方位重复步骤102～步骤105，以获取待测金属物体在多个目标方位处的转折频率值；

步骤107，对所得待测金属物体在多个目标方位处的转折频率值进行分析处理，以获取待测金属物体的形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤101中，所述预设探测角度范围在0～60度，满足，预设角度×目标方位个数＝待测金属物体横截面外角和。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多频信号是多个频率波段正弦信号的叠加。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤103中，从第一探测电场采集电场信号包括，使用至少两个接收电极分别采集所述探测电场的电场信号，并获取两个电场信号的差分信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤104包括：对采集到的电场信号进行短时傅里叶变换处理，以获取所述电场信号幅值，从而得到多频幅度-时间曲线；根据多频幅度-时间曲线获取转折频率范围值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤105包括：采用二分查找法确定转折频率，以获取待测金属物体在该目标方位上的转折频率值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤107包括：将多个目标方位与探测得到的目标方位转折频率值数据绘制在同一坐标系中，并使探测得到的每个目标方位转折频率值与目标方位位置一一对应，连接图上转折频率值相同的点，以获取待测金属物体的形状。

8.一种基于主动电场原理的水下金属物体形状探测装置，其特征在于，包括至少两个发射电极和两个接收电极，以及与其连接的控制装置，所述控制装置用于控制发射电极和接受电极并执行权利要求1至7中任一项所述的方法，所述控制装置为具有信号、数据处理能力的控制器、处理器、单片机或PC机的一种；所述控制装置通过有线或者无线的方式与探测装置进行连接。