基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法及定位系统技术方案

本发明专利技术属于水下目标检测技术领域，具体涉及基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法及定位系统，其包括：S1、获取水下目标船体的图像数据，发射声波进行探测，并接收回波；S2、基于时间差定位算法中的时延算法分析处理声波接收装置收到的声波信号；S3、建立水下三维空间模型，根据阵列拓扑结构确定水下目标船体的位置信息；S4、根据水下目标船体的位置信息，进行聚类分析识别船体类型。本发明专利技术通过声波进行探测水下船体，使用基于时间差定位算法中的时延算法和阵列拓扑结构确定水下目标船体的准确位置信息，并使用K‑Means算法进行聚类分析，快速定位准确识别船体类型，为后续水下维修作业工作提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下目标检测，特别涉及一种基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法及定位系统。

技术介绍

1、在船舶的维护和修理过程中，船体水下部分的位置定位识别至关重要。对于大型船舶来说，其水下部分结构复杂，包括船底、螺旋桨等部件，准确的定位有助于提高维修效率，减少维修成本。

2、当前传统水下定位方法存在诸多缺陷。基于单传感器的定位方法无法利用信号的多角度信息来准确判断船体位置；基于多传感器方法在复杂的水下环境中，由于没有充分考虑时延的准确性和阵列拓扑的优化，导致定位识别的误差较大。例如，在浅海和深海环境下，由于声速剖面的差异，未针对不同环境进行声速校正和阵列拓扑自适应调整，导致定位精度显著下降。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，通过声波进行探测水下目标船体，使用基于时间差定位算法中的时延算法和阵列拓扑结构确定水下目标船体的位置信息；最后通过使用k-means算法进行聚类分析，识别得到船体类型，对水下目标位置数据进行获取，快速定位，减轻工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于：利用空间两点间距离公式得到水下目标船体的距离L为：

3.根据权利要求1所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于：步骤S2中使用声波接收装置确定声源信号到达麦克风阵元的距离差Δd，具体为：

4.根据权利要求1所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于：步骤S3中使用K-Means算法进行水域点云数据的聚类分析具体为：将激光雷达的点云数据或图像特征数据作为待聚类的数据点，按照距离相似性度量标...

【技术特征摘要】

1.一种基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于：利用空间两点间距离公式得到水下目标船体的距离l为：

3.根据权利要求1所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于：步骤s2中使用声波接收装置确定声源信号到达麦克风阵元的距离差δd，具体为：

4.根据权利要求1所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法，其特征在于：步骤s3中使用k-means算法进行水域点云数据的聚类分析具体为：将激光雷达的点云数据或图像特征数据作为待聚类的数据点，按照距离相似性度量标准将具有相似特征的数据点聚合在一起，从而划分出水下目标船体的类别。

5.一种根据权利要求1-4之一所述的基于时延和阵列拓扑的水下船体定位方法的水下船体定位系统，其特征在于，其包括：中央处理子系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：怀思然，陈嘉琳，王赫，周圣涵，林振强，
申请(专利权)人：北京长城航空测控技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：