一种水下多目标定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水下多目标定位系统，至少包括：发射换能器、四个接收水听器、频率检测电路及控制器；所述四个接收水听器在水平面上呈十字型设置；所述四个接收水听器的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接；所述频率检测电路的信号输出端与所述控制器的信号输入端通讯连接；所述控制器的信号输出端与所述发射换能器的信号输入端通讯连接。本实用新型专利技术通过频率检测电路对待定位目标的声源信号的频率进行检测，从而判断出多个水下目标，进而实现了对多个水下目标的定位。

【技术实现步骤摘要】
一种水下多目标定位系统
本技术涉及定位
，尤其涉及一种水下多目标定位系统。
技术介绍
水声定位技术主要包括主动定位和被动定位两种，而基于主动声呐的定位技术因其定位精度高，得到了广泛的研究和应用。按照应答器基阵的长度或者尺寸进行分类，常规的水声定位系统主要可以分为：长定位系统(LBL)、短定位系统(SBL)和超短基线定位系统(USBL)接收基阵三种基线。国外许多机构和公司在水声定位领域里进行了深入的研究，主要包括：澳大利亚Nautronix、法国IXSEA、美国LinkQuest、DesertStar、挪威Kongsberg、英国Sonardyne等，各公司的定位系统都实现了产品化和系列化，技术趋向集成化、高精度和便携化发展，并且均把水下应用作为主要市场。短基线定位系统(SBL)因其基阵尺寸小而得名，由3个以上的基元构成，其基线长度一般在几米到几十米之间，通常工作在船底或布置在船舷上，利用声信号在基元与目标之间的传播时间差来进行计算，从而得到测量目标的方位和距离信息，进而推算出目标的坐标。短基线定位系统与长基线相比的优点是系统组成简单，便于移动和操作，缺点是其跟踪范围较小，一般只能对单一目标进行定位跟踪。利用声学定位系统测量测底平台与下落目标的位置关系，可以用长基线定位系统或者超短基线定位系统。长基线定位主要是在载体平台上放一个信标，通过在水面的船只上放一个声学测距仪，再在测距仪的上方架设一个GPS或者北斗天线，实时测出测距仪的位置。通过测距仪在信标上方周围转一圈，把各个位置测距仪与信标的距离，以及该位置的坐标发送给定位系统，定位系统就可以精确测出载体的位置。超短基线的方法是利用在平台上安装一个超短基线阵，通过发送询问脉冲触发信标，信标收到触发后，回复应答信号，利用超短基阵上不同阵元之间的时延和相位差的测量结果，解算出目标的位置。通过固定安装的航向、姿态测量仪，可以通过坐标系转换，测出信标距基阵的北、东的偏差。但是，无论是长定位系统、短定位系统，还是超短基线定位系统，都只能对单一目标进行定位，而不能对多个水下目标进行定位。
技术实现思路
本技术通过提供一种水下多目标定位系统，解决了现有技术中只能对单一目标进行定位的技术问题，实现了对多个水下目标的定位的技术效果。本技术提供了一种水下多目标定位系统，至少包括：发射换能器、四个接收水听器、频率检测电路及控制器；所述四个接收水听器在水平面上呈十字型设置；所述四个接收水听器的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接；所述频率检测电路的信号输出端与所述控制器的信号输入端通讯连接；所述控制器的信号输出端与所述发射换能器的信号输入端通讯连接。进一步地，同一阵线上的两个接收水听器的垂直位置高于另一阵线上的两个接收水听器。进一步地，垂直位置高度不同的两条阵线相互垂直。进一步地，还至少包括：去噪模块；所述去噪模块的信号输入端与所述接收水听器的信号输出端通讯连接，所述去噪模块的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接。进一步地，还至少包括：放大电路；所述放大电路的信号输入端与所述去噪模块的信号输出端通讯连接，所述放大电路的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接。进一步地，所述放大电路至少包括：放大器U、输入电阻R2、反相电阻R1以及反馈电阻R3；所述输入电阻R2的一端与所述放大器U的同相输入端连接，所述输入电阻R2的另一端与所述去噪模块的信号输出端通讯连接；所述反相电阻R1的一端与所述放大器U的反相输入端连接，所述反相电阻R1的另一端接基准电位；所述反馈电阻R3的一端与所述反相电阻R1以及放大器U的反相输入端连接，所述反馈电阻R3的另一端与所述放大器U的输出端连接；所述放大器U的输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接。进一步地，所述放大电路还包括滤波电容，所述滤波电容的一端与所述放大器U的同相输入端连接，所述滤波电容的另一端接地。进一步地，还至少包括：姿态传感器；所述姿态传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端通讯连接。进一步地，还至少包括：深度传感器；所述深度传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端通讯连接。本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过频率检测电路对待定位目标的声源信号的频率进行检测，从而判断出多个水下目标，进而实现了对多个水下目标的定位。附图说明图1为本技术实施例提供的水下多目标定位系统的结构框图；图2为本技术实施例提供的水下多目标定位系统中放大电路的电路图；图3为本技术实施例提供的水下多目标定位系统的使用示意图。具体实施方式本技术实施例通过提供一种水下多目标定位系统，解决了现有技术中只能对单一目标进行定位的技术问题，实现了对多个水下目标的定位的技术效果。本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：通过频率检测电路对待定位目标的声源信号的频率进行检测，从而判断出多个水下目标，进而实现了对多个水下目标的定位。为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参见图1，本技术实施例提供的水下多目标定位系统，至少包括：发射换能器、四个接收水听器、频率检测电路及控制器；四个接收水听器在水平面上呈十字型设置；四个接收水听器的信号输出端与频率检测电路的信号输入端通讯连接；频率检测电路的信号输出端与控制器的信号输入端通讯连接；控制器的信号输出端与发射换能器的信号输入端通讯连接。具体地，同一阵线上的两个接收水听器的垂直位置高于另一阵线上的两个接收水听器。更具体地，垂直位置高度不同的两条阵线相互垂直。为了提高本技术实施例的定位精度，还至少包括：去噪模块；去噪模块的信号输入端与接收水听器的信号输出端通讯连接，去噪模块的信号输出端与频率检测电路的信号输入端通讯连接。对本技术实施例的结构进行具体说明，还至少包括：放大电路；放大电路的信号输入端与去噪模块的信号输出端通讯连接，放大电路的信号输出端与频率检测电路的信号输入端通讯连接。参见图2，对本技术实施例中放大电路的结构进行说明，放大电路至少包括：放大器U、输入电阻R2、反相电阻R1以及反馈电阻R3；输入电阻R2的一端与放大器U的同相输入端连接，输入电阻R2的另一端与去噪模块的信号输出端通讯连接；反相电阻R1的一端与放大器U的反相输入端连接，反相电阻R1的另一端接基准电位；反馈电阻R3的一端与反相电阻R1以及放大器U的反相输入端连接，反馈电阻R3的另一端与放大器U的输出端连接；放大器U的输出端与频率检测电路的信号输入端通讯连接。对本技术实施例中放大电路的结构进行进一步说明，放大电路还包括滤波电容C1，滤波电容C1的一端与放大器U的同相输入端连接，滤波电容C1的另一端接地。对本技术实施例的结构进行进一步说明，还至少包括：姿态传感器；姿态传感器的信号输出端与控制器的信号输入端通讯连接。在本实施例中，姿态传感器为磁罗盘。对本技术实施例的结构进行更进一步说明，还至少包括：深度传感器；深度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端通讯连接。在本实施例中，采用锂电池给系统提供工作电源。参见图3，当本技术实施例提供的定位系统在工作时，可以与舰载水声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下多目标定位系统，其特征在于，至少包括：发射换能器、四个接收水听器、频率检测电路及控制器；所述四个接收水听器在水平面上呈十字型设置；所述四个接收水听器的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接；所述频率检测电路的信号输出端与所述控制器的信号输入端通讯连接；所述控制器的信号输出端与所述发射换能器的信号输入端通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种水下多目标定位系统，其特征在于，至少包括：发射换能器、四个接收水听器、频率检测电路及控制器；所述四个接收水听器在水平面上呈十字型设置；所述四个接收水听器的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接；所述频率检测电路的信号输出端与所述控制器的信号输入端通讯连接；所述控制器的信号输出端与所述发射换能器的信号输入端通讯连接。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，同一阵线上的两个接收水听器的垂直位置高于另一阵线上的两个接收水听器。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，垂直位置高度不同的两条阵线相互垂直。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还至少包括：去噪模块；所述去噪模块的信号输入端与所述接收水听器的信号输出端通讯连接，所述去噪模块的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还至少包括：放大电路；所述放大电路的信号输入端与所述去噪模块的信号输出端通讯连接，所述放大电路的信号输出端与所述频率检测电路的信号输入端通讯连接。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，方建平，高成志，庞学亮，陈华明，尹超，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军大连舰艇学院，武汉深海蓝科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21