[发明专利]甲板定位系统与主系统

说明书

本发明提供了一种甲板定位系统与主系统，该定位系统包括服务器和多个甲板单元；服务器，用于根据多个甲板单元的状态，从多个甲板单元中确定主动甲板单元与被动甲板单元；主动甲板单元，用于向多个水下应答器发送测距信号；主动甲板单元和被动甲板单元用于接收多个水下应答器返回的回返信号；对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；服务器，还用于根据每个甲板单元对应的距离信息，确定水下应答器的坐标。本发明通过主被动测距兼容模式策略、智能修正信号策略和智能时统控制策略，提高了水下应答器的定位的准确性。

技术领域

本发明涉及水声定位技术领域，尤其是涉及一种甲板定位系统与主系统。

背景技术

随着海洋技术的飞速发展，如何准确的对海洋中水下应答器等特定目标进行精确定位，成为水声定位领域亟待解决的技术问题。

目前相关技术中，一般是利用短基线或者超短基线技术对目标进行定位的。但是，由于浅海声速梯度变化大，声速剖面很难实现高精度的修正；而且，在远距离定位时，定位的角度较大；且现有的定位技术方法单一，这些使得现有定位技术具有局限性，不能实现高精度的定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲板定位系统与主系统，以提高水下定位器的定位精度。

第一方面，本发明实施例提供一种甲板定位系统，上述系统包括：服务器和多个甲板单元；服务器，用于根据多个甲板单元的状态，从多个甲板单元中确定主动甲板单元与被动甲板单元；主动甲板单元，用于向多个水下应答器发送测距信号，并接收多个水下应答器返回的回返信号；对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；被动甲板单元，用于接收多个水下应答器返回的回返信号，并对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；服务器，还用于根据每个甲板单元对应的距离信息，确定水下应答器的坐标。

在可选的实施方式中，上述服务器，还用于：针对每个甲板单元，根据甲板单元的电源电压、无线发射功率和声波发射功率，确定甲板单元的加权计算结果；根据加权计算结果确定甲板单元的发射概率；将发射概率最高的甲板单元确定为主动甲板单元，将除主动甲板单元以外的甲板单元确定为被动甲板单元。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括时统控制器；时统控制器，用于对接收到的回返信号进行时间校正，得到时间校正后的距离信号。

在可选的实施方式中，上述时统控制器，还用于：根据接收到的外部时间信息中的时间间隔的稳定性，判断外部时间信息的准确性；当外部时间信息不准确时，将内部时间信息替换外部时间信息；当外部时间信息准确时，利用外部时间信息校准内部时间信息。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括甲板单元控制中心；甲板单元控制中心，用于根据预先获取的声场先验知识，结合时间校正后的距离信号，确定第一修正系数，其中第一修正系数为不同频率声传播吸收系数的修正系数；根据换能器吸收特性、发射特性的不平坦度系数，确定第二修正系数，其中第二修正系数为声学换能器频率修正系数；根据第一修正系数和第二修正系数，确定第三修正系数；根据第三修正系数，确定修正结果；将修正结果发送至服务器。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括功率放大器、声学换能器、程控接收机和声学测距单元；声学测距单元，用于接收甲板单元控制中心发送的初步测距信号，并将初步测距信号发送至功率放大器；功率放大器，用于放大初步测距信号，得到放大后的测距信号，并将放大后的测距信号发送至声学换能器；声学换能器，用于将放大后的测距信号转换为测距信号，将测距信号发送至水下应答器；其中，放大后的测距信号为电信号，测距信号为声信号；声学换能器，还用于接收并转换水下应答器的返回的信号，得到回返信号，将回返信号发送给程控接收机；程控接收机，用于接收回返信号，并将回返信号发送至声学测距单元，以使声学测距单元将回返信号发送至甲板单元控制中心。