一种水下三维地形匹配定位导航声呐及导航方法技术

本发明专利技术公开了一种水下三维地形匹配定位导航声呐，包括控制系统、数据采集处理系统、多通道接收机、多通道稀疏平行接收线阵、多通道信号源、多通道发射机和多通道发射基阵；控制系统的输出端双向连接数据采集处理系统的输入端，数据采集处理系统的输出端分别连接多通道接收机和多通道信号源的输入端，解决了传统声呐地形探测效率低、信息量少、地形匹配的效率与准确率低、无法修正惯导和多普勒计程仪的累计误差，无法提高地形匹配定位导航算法的鲁棒性的问题。

An underwater 3D terrain matching navigation sonar and navigation method

【技术实现步骤摘要】
一种水下三维地形匹配定位导航声呐及导航方法
本专利技术涉及海洋工程技术设备领域，特别是一种水下三维地形匹配定位导航声呐及导航方法。
技术介绍
AUV等水下无人平台是未来的应用热点，自主定位导航能力是保证其到达指定地点顺利完成任务的前提。为了保持隐蔽性，其往往不能接收到水面及地上空间成熟应用的卫星定位系统信号。目前主流的水下定位导航方法是将惯导和多普勒计程仪信息相结合，但存在着累计误差；水下地形、磁场及重力场等地球物理属性一般不随时间和气候的变化而变化，也难以伪装和隐藏，因此近年来利用这些地球物理属性的匹配定位导航方法得到了人们的重视，成为了解决水下长航时精确定位导航的有效辅助手段之一。水下地形匹配定位导航技术是近年来的关注热点，将地形匹配定位导航技术与其他导航方式进行组合可以获得更好的导航性能，其技术原理是由惯导和多普勒计程仪提供地理位置信息作为参考，利用自身配载的地形测量传感器实时获取水下地形，将实时测量地形与已存储的水下参考数字地形图进行匹配，以此来修正惯导和多普勒计程仪的累计误差，获得高精度的定位导航性能。现有的测量水下地形的传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下三维地形匹配定位导航声呐，其特征在于，包括控制系统(31)、数据采集处理系统(32)、多通道接收机(33)、多通道稀疏平行接收线阵(34)、多通道信号源(35)、多通道发射机(36)和多通道发射基阵(37)；所述控制系统(31)的输出端双向连接数据采集处理系统(32)的输入端，所述数据采集处理系统(32)的输出端分别连接多通道接收机(33)和多通道信号源(35)的输入端，所述多通道信号源(35)的输出端连接多通道发射机(36)的输入端，所述多通道发射机(36)的输出端连接多通道发射基阵(37)的输入端，所述多通道接收机(33)的输出端连接多通道稀疏平行接收线阵(34)的输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下三维地形匹配定位导航声呐，其特征在于，包括控制系统(31)、数据采集处理系统(32)、多通道接收机(33)、多通道稀疏平行接收线阵(34)、多通道信号源(35)、多通道发射机(36)和多通道发射基阵(37)；所述控制系统(31)的输出端双向连接数据采集处理系统(32)的输入端，所述数据采集处理系统(32)的输出端分别连接多通道接收机(33)和多通道信号源(35)的输入端，所述多通道信号源(35)的输出端连接多通道发射机(36)的输入端，所述多通道发射机(36)的输出端连接多通道发射基阵(37)的输入端，所述多通道接收机(33)的输出端连接多通道稀疏平行接收线阵(34)的输入端。


2.根据权利要求1所述的水下三维地形匹配定位导航声呐，其特征在于，所述多通道稀疏平行接收线阵(34)包括第一均匀间距接收线阵(39)、第二均匀间距接收线阵(40)和第三均匀间距接收线阵(41)；所述第一均匀间距接收线阵(39)、第二均匀间距接收线阵(40)和第三均匀间距接收线阵(41)由等间距的多个接收阵元(38)组成，其间距由水平观测扇面大小决定；两组相邻的平行阵列间距不等，两个间距的比值服从互质关系。


3.一种水下三维地形匹配定位导航声呐的导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：水下三维地形匹配定位导航声呐数...

【专利技术属性】
技术研发人员：周天，沈嘉俊，杜伟东，彭东东，徐超，王天昊，陈宝伟，高嘉琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23