[发明专利]一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法

说明书

本发明提供一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，包括步骤：S1、测量自水面至水下装备层深度之间的温度、盐度、压力，取得原始水文测量数据(T,S,P)，其中T表示温度，S表示盐度，P表示压力；S2、根据声速经验公式，基于原始水文测量数据，计算声速剖面数据SVP(D,SV)，其中D表示深度数据，SV表示声速数据；S3、构建径向基函数神经网络；S4、以声速剖面数据SVP对径向基函数神经网络进行训练，直至收敛；S5、对水下全深度进行细分泛化，取得逐层的声速数据；S6、根据声速数据计算水面节点到水下节点之间的直线距离，所述方法能够对测量范围内任意深度的声速精确拟合，从而提供误差更小的测距数据。

技术领域

本发明涉及水下装备测距技术领域，尤其涉及一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法。

背景技术

目前针对水下运动装备的定位算法包括基于固定声速测距与时变声速测距两种类型，这两种定位算法的定位精度受制于水面节点与水下装备之间的距离精度。由于不同海水温度、盐度、深度等条件的影响，采用时变的声速测距方法定位精度较高。在相关的定位方法中，一般考虑采用几个分段直线方式拟合进行测距，在精细差分特定深度上的声速时存在一定的定位误差。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，对测量范围内任意深度的声速精确拟合，从而提供误差更小的测距数据。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于平滑插值的水下装备声线弯曲修正方法，所述方法包括以下步骤：

S1、测量自水面至水下装备层深度之间的温度、盐度、压力，取得原始水文测量数据( T, S, P)，其中 T表示温度， S表示盐度， P表示压力；

S2、根据声速经验公式，基于原始水文测量数据，计算声速剖面数据 SVP( D, SV)，其中 D表示深度数据， SV表示声速数据；

S3、构建径向基函数神经网络；

S4、以声速剖面数据 SVP对径向基函数神经网络进行训练，直至收敛；

S5、对水下全深度进行细分泛化，取得逐层的声速数据；

S6、根据声速数据计算水面节点到水下节点之间的直线距离。

进一步的，步骤S2中，声速经验公式表示为：

其中，SV为声速，T为温度，-2℃≤T≤24.5℃，D为深度，0≤D≤1000m，S为盐度，0.03≤S≤0.042。

进一步的，步骤S3中，定义径向基函数神经网络，其中，X为网络输入，对应深度数据D；Y为网络输出，对应声速数据SV，为网络第二、三层的神经元个数。