[发明专利]海洋平台复杂结构系统声发射源两阶段定位方法

摘要

本发明公开了一种海洋平台复杂结构系统声发射源两阶段定位方法，包括以下步骤：1)根据待测海洋平台的实际尺寸数据将其抽象为点线组合结构的空间坐标系，2)根据节点和传感器位置坐标，3)在海洋平台人工激励声发射的定位测试中，用铅芯折断模拟突发型声发射信号，4)匹配序列组A和序列B进行平台声源区域定位，5)采用传统时差定位法进行精确定位，该方法所需传感器减少，且区域定位无需测定波速，精确定位则只需测定短程波速，大大提高检测效率和定位准确度，适合海洋平台复杂结构系统的声发射源定位。

主权项

1.海洋平台复杂结构系统声发射源两阶段定位方法，其特征在于：包括以下步骤：1) 根据待测海洋平台的实际尺寸数据将其抽象为点线组合结构的空间坐标系，并对该空间坐标系内的各节点进行编号，选取三个或三个以上空间节点位置安装传感器，传感器的安放数量以保证足以监测平台各部位为准；2) 根据节点和传感器位置坐标，利用最短路径算法，找出各节点与各传感器之间的最短路径，并计算出相应距离，对于每一个节点，将各个传感器编号按照距离从小到大的顺序排列，得到所有节点的传感器序列组A；3) 在海洋平台人工激励声发射的定位测试中，用铅芯折断模拟突发型声发射信号，采集结构声发射检测数据，获得声源信号到各传感器的到时时刻，将传感器编号按照到时时刻从小到大的顺序排列，得到传感器序列B；4) 匹配序列组A和序列B进行平台声源区域定位：首先在序列组A中，筛选出与序列B的传感器顺序相同的序列对应的节点编号，然后，将检测所得的到时时刻两两作差后相除，即，其中t_a<t_b<t_c得到时差比值R_t，之后，对于每一个节点，计算出各传感器与该节点最短路径的两两距离差比值R_d，筛选出比值最接近R_t的R_d，其对应节点编号即为目标节点；5) 采用传统时差定位法进行精确定位：首先，在目标节点周围局部结构上选两个节点位置安装两个传感器，在两传感器之间任取一点折断铅芯模拟声发射信号，测量传感器到声源的距离分别为D₁和D₂，信号采集所得时刻分别为t₁和t₂，短程波速v_k为重复测量三次取波速平均值然后，根据传感器布置间距D和所测声发射到时时刻t₁、t₂，联立公式（声源在两传感器之间）或（声源不在两传感器之间）根据公式计算出声源到传感器的距离D₁和D₂，进而确定准确的声源坐标。