一种水下无人运动平台被动电场定位方法及相关装置制造方法及图纸

一种水下无人运动平台被动电场定位方法及相关装置，包括：将电偶极子作为目标，在水下建立频率为f的低频交变电场；在低频交变电场下，采集水下无人运动平台一段距离上的电场信号作为初始信号；对初始信号进行带通滤波、平滑降噪、包络处理，得到目标信号；对目标信号进行抽样，抽取若干离散点值和该值对应的水下无人运动平台位置，组成运动扩容阵列电极电压数据；基于多极化MUSIC算法和运动扩容阵列电极电压数据对目标位置进行定位。解决了现有高速无人运动平台电场被动探测范围小的问题，运动扩容阵列能够有效扩大探测范围，克服了固定阵列因尺寸约束带来的探测范围近精度低的问题。列因尺寸约束带来的探测范围近精度低的问题。列因尺寸约束带来的探测范围近精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水下无人运动平台被动电场定位方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及水下探测
，尤其涉及一种水下无人运动平台被动电场定位方法及相关装置。

技术介绍

[0002]自主水下航行器(AUV)等是水下探索的重要手段，而水下定位技术是水下无人移动平台的关键技术。目前，水下无人平台常采用声呐探测。声呐是一种能够发出信号并通过反射回波探测物体的声学设备。然而声学方法容易受到环境条件的影响，如海底特征、水深、温跃层、潮汐速度和成分，尤其是在浅海混响严重的地方。与声学和其它非声学方法相比，水下电场方法具有抗环境噪声能力强，传播距离长，设备简单等优点，是近年来水下非声定位的热点。
[0003]水下被动电场定位方法是通过测量目标自身辐射出的极低频电场(ELF)和其电场传播模型来估计目标位置的。目前的水下被动电场定位方法仅适用于固定电极阵列，无法满足高速水下无人运动平台大范围定位的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水下无人运动平台被动电场定位方法及相关装置，以解决现有技术探测范围较小的不足。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，包括：将电偶极子作为目标，在水下建立频率为f的低频交变电场；在低频交变电场下，采集水下无人运动平台一段距离上的电场信号作为初始信号；对初始信号进行带通滤波、平滑降噪、包络处理，得到目标信号；对目标信号进行抽样，抽取若干离散点值和该值对应的水下无人运动平台位置，组成运动扩容阵列电极电压数据；基于多极化MUSIC算法和运动扩容阵列电极电压数据对目标位置进行定位。2.根据权利要求1所述的一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，将电偶极子作为目标时，通过使用电偶极子水下电场传播模型来模拟目标信号模型。3.根据权利要求1所述的一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，通过数字化采样一对接收电极在一段距离上的差分信号作为初始信号。4.根据权利要求1所述的一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，平滑降噪通过以下公式计算：式中x(n)为带通滤波后的信号序列，n＝1,2,3,
…
,N，y(n)是x(n)经过平滑滤波后的输出，i＝3,4,5,
…
,N
‑
2。5.根据权利要求1所述的一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，目标信号包络的提取采用希尔伯特变换计算。6.根据权利要求1所述的一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，按照时间间隔抽取不同时刻的包络值和水下无人运动平台的位置信息组成运动扩容阵列电极电压数据。7.根据权利要求1所述的一种水下无人运动平台被动电场定位方法，其特征在于，多极化MUSIC算法具体步骤如下：输入运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡桥，范仁慧，姜光宇，荣毅，孙金库，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：