一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统与方法，主要包括校准装置等，深海应答器布放在海底，并布置在长方形四个顶角上，位置校准装置通过固定卡具安装在潜标主体上的发射声源附近，发射声源附近通过固定卡具安装倾角和方位传感器，需要实时获取位置的垂直接收阵阵元在最远端通过固定卡具安装倾角和方位传感器。本发明专利技术应用在深海声层析试验过程中对发射声源和接收阵元位置进行定位，具有定位精度高，作用海域深，可以大幅度减小由于空间定位误差引起的声层析试验反演误差，并可广泛应用于各类深海声传播试验、海底声学成像试验等。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统与方法
本专利技术涉及海洋声学探测的领域，具体涉及一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统与方法。
技术介绍
在1979年由Munk和Wunch提出的经典海洋声层析理论中，讨论了描绘中尺度海洋所需的声学手段和反演方法。在经典理论中，海洋声学层析观测的尺度范围可以达到1000km以上，是非常高效的海洋观测方式，采用低频大功率高声源级的发射换能器发射声脉冲，并采用大范围垂直接收阵进行声信号的接收，纯理论的声层析试验要求对发射时刻的声信号发射起始点和接收时刻的垂直接收阵阵元进行精确测量和定位，由于温度、流速对于声速的扰动是小量，因此位置测量要求非常准确才能得到高精度的声速场，温度场，流速场的反演结果。由于海水对电磁信号的屏蔽，水下设备无法采用诸如GPS等设备获得实时地对于设备的准确位置信息及高程信息。同时，由于声传播的特殊性，接收声传播的位置往往会覆盖整个水深的范围。因此，对于多元垂直接收阵的布置需要在试验区域全海深范围内进行，这个深度往往在4000米以上。因此，如何准确地获取声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统，其特征在于：包括校准装置(1)、深海应答器(2)、倾角和方位传感器(3)、潜标主体(4)、发射声源(5)、垂直接收阵阵元(6)和深海收发潜标(7)，深海应答器(2)布放在海底，并布置在长方形四个顶角上，位置校准装置(1)通过固定卡具安装在潜标主体(4)上的发射声源(5)附近，发射声源(5)附近通过固定卡具安装倾角和方位传感器(3)，需要实时获取位置的垂直接收阵阵元(6)在最远端通过固定卡具安装倾角和方位传感器(3)，除深海应答器(2)以外，一个位置校准装置(1)、以及安装在垂直接收阵阵元(6)处的至少三个倾角和方位传感器(3)均是深海收发潜...

【技术特征摘要】
1.一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统，其特征在于：包括校准装置(1)、深海应答器(2)、倾角和方位传感器(3)、潜标主体(4)、发射声源(5)、垂直接收阵阵元(6)和深海收发潜标(7)，深海应答器(2)布放在海底，并布置在长方形四个顶角上，位置校准装置(1)通过固定卡具安装在潜标主体(4)上的发射声源(5)附近，发射声源(5)附近通过固定卡具安装倾角和方位传感器(3)，需要实时获取位置的垂直接收阵阵元(6)在最远端通过固定卡具安装倾角和方位传感器(3)，除深海应答器(2)以外，一个位置校准装置(1)、以及安装在垂直接收阵阵元(6)处的至少三个倾角和方位传感器(3)均是深海收发潜标(7)上集成的部件。


2.根据权利要求1所述的高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统，其特征在于：所述所述深海应答器(2)布放的长方形边长不小于1km。


3.根据权利要求1所述的高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位系统，其特征在于：所述位置校准装置(1)、深海应答器(2)以及安装在垂直接收阵阵元(6)处的倾角和方位传感器(3)构成的深海垂直阵阵元监测组合方式，利用长基线定位系统进行主要设备即声源的定位，通过在发射声源(5)两端延伸的垂直接收阵阵元(6)布置，以及与垂直接收阵阵元(6)平行安装的倾角和方位传感器(3)计算阵元位置。


4.一种高精度深水发射阵及多元垂直接收阵阵元定位方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
1)首...

【专利技术属性】
技术研发人员：应晓伟，林航，张怡珺，陈琦，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33