[發(fā)明專利]一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110574174.9 | 申請(qǐng)日： | 2021-05-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113189676A | 公開（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鄭翠娥;孫大軍;張居成;韓云峰;勇俊;張殿倫;崔宏宇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工程大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01V13/00 | 分類號(hào)： | G01V13/00;G01V1/38 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109 | 代理人： | 董玉嬌 |
| 地址： | 150001 黑龍江*** | 國(guó)省代碼： | 黑龍江;23 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 聲學(xué) 暗室 相位 中心 校準(zhǔn) 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法，其特征在于，該校準(zhǔn)方法包括以下步驟：
步驟一、控制裝載有聲學(xué)換能器的行車圍繞聲學(xué)基陣航行，并獲得聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；所述聲學(xué)基陣放置在聲學(xué)暗室底部；
步驟二、根據(jù)步驟一獲得的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)數(shù)據(jù)建立聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心標(biāo)校模型，計(jì)算行車坐標(biāo)系下聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心的坐標(biāo)；
步驟三、根據(jù)步驟二中的行車坐標(biāo)系下聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心的坐標(biāo)，計(jì)算聲學(xué)基陣的各基元之間的基線長(zhǎng)度；
步驟四、根據(jù)步驟三中的聲學(xué)基陣的各基元之間的基線長(zhǎng)度，計(jì)算基陣坐標(biāo)系下的聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心坐標(biāo)，完成對(duì)聲學(xué)基陣上基元的聲學(xué)相位中心的校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟一中獲得聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括聲學(xué)換能器在行車坐標(biāo)系下的坐標(biāo)、聲速、信號(hào)從聲學(xué)換能器到聲學(xué)基陣上各基元的傳播時(shí)間和聲學(xué)基陣的各基元通道的固定時(shí)間延遲；其中，聲學(xué)換能器在行車坐標(biāo)系下的坐標(biāo)由行車的運(yùn)動(dòng)軌跡獲得；聲速由聲速剖面儀測(cè)得；信號(hào)從聲學(xué)換能器到聲學(xué)基陣上各個(gè)基元的傳播時(shí)間由聲學(xué)基陣各基元收到信號(hào)和聲學(xué)換能器發(fā)送的參考信號(hào)進(jìn)行拷貝相關(guān)處理獲得，聲學(xué)基陣的各基元通道的固定時(shí)間延遲為信號(hào)在儀器內(nèi)部電路的傳播時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟二中建立的聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心標(biāo)校模型為：
||Xi-XN||＝ciN·(tiN-τN)，i＝1,2,3，…,M；
其中，M為取聲學(xué)換能器在行車坐標(biāo)系下的坐標(biāo)個(gè)數(shù)，并為M個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，i為觀測(cè)點(diǎn)的序號(hào)，Xi為第i個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在行車坐標(biāo)系下的具體坐標(biāo)值，N為聲學(xué)基陣中基元的序號(hào)，XN為第N個(gè)基元在行車坐標(biāo)系下的具體坐標(biāo)值，ciN為第i個(gè)觀測(cè)點(diǎn)與第N個(gè)基元之間的聲速；tiN為第i個(gè)觀測(cè)點(diǎn)與第N個(gè)基元之間的傳播時(shí)間；τN為第N個(gè)基元接收通道對(duì)應(yīng)的固定時(shí)間延遲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟三中計(jì)算聲學(xué)基陣的各基元之間的基線長(zhǎng)度的具體方法為：
||XNi-XNj||＝lNi,Nj
其中，Ni和Nj為聲學(xué)基陣上兩個(gè)不同的基元；XNi為基元Ni在行車坐標(biāo)系下的具體坐標(biāo)值；XNj為基元Nj在行車坐標(biāo)系下的具體坐標(biāo)值，lNi,Nj為基元Ni和基元Nj之間的基線長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法，其特征在于，步驟四中計(jì)算基陣坐標(biāo)系下的聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心坐標(biāo)的具體流程為：
步驟四一、任意選擇聲學(xué)基陣上的三個(gè)基元構(gòu)建一個(gè)平面，建立基陣坐標(biāo)系；
步驟四二、確定出步驟四一中任意選擇的聲學(xué)基陣上三個(gè)基元在基陣坐標(biāo)系下的聲學(xué)相位中心坐標(biāo)；
步驟四三、通過基線長(zhǎng)度交匯求解出聲學(xué)基陣上的其他基元在基陣坐標(biāo)系下的聲學(xué)相位中心坐標(biāo)，所述聲學(xué)基陣上的其他基元是指除去步驟四一中任意選擇的聲學(xué)基陣上的三個(gè)基元。
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