【技术实现步骤摘要】
基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统
本专利技术涉及水下定位
，具体为一种基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统。
技术介绍
现有水下脉冲声定位系统中精度最高的是长基线定位系统，工作方式包括布放在海底的潜标、水面浮标以及水面无人艇。对于基于潜标方式的长基线定位，优点在于基站位置固定，阵型可以保持在定位精度高的最优状态，存在的问题是布放困难，校准耗时，在深海情况下尤为如此。对于浮标方式的长基线定位，优势在于基站的位置可以通过卫星实时准确测量，存在的问题是浮标位置随海流和波浪变化，难以长时间保持较好的阵型，降低了定位精度。对于这两种方式而言，都是在节点处理后利用估计的时延参数进行定位。相比之下，基于无人艇的长基线定位系统既可以较好地控制阵型，又可以精确得到目标的位置。基于无人艇的长基线定位系统的问题在于无人艇成本较高。声学波浪滑翔机既可以通过卫星实时得到基站的位置信息，又可以通过控位保持较好的阵型，实现高精度的定位，最重要的是波浪滑翔机的成本相对于无人艇大幅降低...
【技术保护点】
1.基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统，其特征在于包括：无人艇节点和AWG节点，/n所述无人艇节点用于对AWG节点通过水下传输得到的数据进行定位解算，并将定位解算传输到岸站进行显示；/n所述AWG节点用于接收水中的目标声信号并进行信号检测，定位等处理，通过GPS获得AWG各节点的GPS位置信息与时间，并将数据传输给无人艇节点；/n所述信号检测的具体步骤为：在无脉冲信号时，将AWG上连接的水听器接收到的背景噪声信号截取100秒，对截取信号取模值的平方并进行积分，最后取平均，得到背景噪声的平均能量/n
【技术特征摘要】
1.基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统，其特征在于包括：无人艇节点和AWG节点，
所述无人艇节点用于对AWG节点通过水下传输得到的数据进行定位解算，并将定位解算传输到岸站进行显示；
所述AWG节点用于接收水中的目标声信号并进行信号检测，定位等处理，通过GPS获得AWG各节点的GPS位置信息与时间，并将数据传输给无人艇节点；
所述信号检测的具体步骤为：在无脉冲信号时，将AWG上连接的水听器接收到的背景噪声信号截取100秒，对截取信号取模值的平方并进行积分，最后取平均，得到背景噪声的平均能量
其中，Sba(t)为100秒长的背景噪声信号，
AWG上连接的水听器不断接收信号，将接收到的信号每1秒进行一次截取，截取窗长为1秒，窗函数间无重叠，对截取信号S0(t)取模值求平方并积分，得到该段信号的能量
每秒钟都将求得的信号能量与背景噪声平均能量作差值，差值大于所设定的门限C时，认为该段信号检测到脉冲信号；反之，认为没有检测到脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统，其特征在于所述无人艇节点包括：无人艇水下数据通信模块、无人艇GPS定位及授时模块、无人艇控制模块、无人艇数据处理模块和无人艇水面数据通信模块，
所述无人艇水下数据通信模块，用于AWG节点将接收的目标声信号、GPS信息及时间数据传输给无人艇；
所述无人艇GPS定位及授时模块用于获取无人艇的GPS位置信息及准确的时间信息；
所述无人艇控制模块包含包括无人艇船体控制单元和无人艇数据控制单元，所述无人艇船体控制单元用于控制无人艇的航行，所述无人艇数据控制单元用于控制数据的传输；
所述无人艇数据处理模块用于对AWG传输来的目标信号相关数据进行定位解算，获得目标声源的位置信息；
所述无人艇水面数据通信模块用于将解算出的目标位置信息等传输至岸站进行显示。
3.根据权利要求1所述的基于多声学波浪滑翔机和水面无人艇的水下脉冲声定位系统，其特征在于所述AWG节点包括AWG数据通信模块，AWG定位授时模块，AWG控制模块，AWG数据处理模块，电源模块，自主定位模块和水听器阵模块，
所述AWG数据通信模块，用于将AWG节点接收的目标声信号，GPS信息及时间等数据传送至无人艇节点；
所述AWG定位授时模块，用于获得AWG各节点的实时GPS位置信息与时间；
所述AWG控制模块，包括AWG船体控制单元与AWG数据控制单元，所述AWG船体控制单元用于控制AWG的航行，所述AWG数据控制单元用于控制数据的传输；
所述AWG数据处理模块用于对AWG节点接收到的数据进行信号检测，野点剔除处理；
所述电源模块用于为AWG节点各模块供电；
所述自主定位模块用于对检测到的目标信号进行处理，经过定位解算得到所需目标位置信息；
所述水听器阵模块，用于接收水中的声信...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙大军，兰华林，吕云飞，师俊杰，梅继丹，滕婷婷，靳建嘉，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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