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)，涉及一種聲學(xué)基元的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)技術(shù)，為了解決現(xiàn)有的聲學(xué)基陣上各基元聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)的精度差的問題，本發(fā)明通過控制裝載有聲學(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)；根據(jù)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)；根據(jù)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度；根據(jù)聲學(xué)基陣的各基元之間的基線長度，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)，完成聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)。有益效果為校準(zhǔn)精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聲學(xué)基元的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)技術(shù)。

背景技術(shù)

海洋覆蓋地球表面積為71％左右，蘊(yùn)藏著許多豐富的自然資源，為了開發(fā)海洋資源，需要用到水下定位技術(shù)；常用的水下定位手段包括慣性測量、光學(xué)測量和水聲測量；但是慣性測量由于積分容易出現(xiàn)累計(jì)誤差，光學(xué)測量的作用距離較小，因此水聲定位技術(shù)應(yīng)用最為廣泛；而在水聲定位技術(shù)中聲學(xué)基陣最為常用；根據(jù)基陣上各個(gè)基元的聲學(xué)相位中心相對位置和聲傳播時(shí)延差來定位，所以聲學(xué)基陣的各個(gè)基元的聲學(xué)相位中心精確校準(zhǔn)尤為重要；現(xiàn)有的聲學(xué)基陣上各基元的聲學(xué)相位中心測量方法是通過機(jī)械加工得到幾何中心作為聲學(xué)相位中心，而在實(shí)際的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)：聲學(xué)基陣上的各個(gè)基元的等效聲學(xué)中心與它的幾何中心不重合，所以現(xiàn)有的聲學(xué)基陣上各基元聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)的精度較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的聲學(xué)基陣上各基元聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)的精度差的問題，提出了一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明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)，完成聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)。

本發(fā)明所述的一種基于聲學(xué)暗室的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)系統(tǒng)，該校準(zhǔn)系統(tǒng)用于校準(zhǔn)聲學(xué)基陣上各陣元的聲學(xué)相位中心；該校準(zhǔn)系統(tǒng)包括聲學(xué)暗室、數(shù)據(jù)采集模塊、第一位置解算模塊、基線長度計(jì)算模塊和第二位置解算模塊；

所述聲學(xué)暗室為六面體水池，并且六面體水池的每個(gè)面上分別設(shè)有吸聲尖劈，用于模擬無邊界深海；

所述聲學(xué)基陣放置在聲學(xué)暗室底部；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

第一位置解算模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，解算聲學(xué)基陣上各個(gè)基元在行車坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

基線長度計(jì)算模塊，用于計(jì)算聲學(xué)基陣的各基元之間的基線長度；

第二位置解算模塊，用于解算聲學(xué)基陣上各個(gè)基元在基陣坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。

本發(fā)明的有益效果是：采用了建立聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心標(biāo)校模型方式，獲取行車坐標(biāo)系下聲學(xué)基陣的各基元聲學(xué)相位中心的坐標(biāo)，并以先計(jì)算聲學(xué)基陣的各基元之間的基線長度，最后再計(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)的方法，實(shí)現(xiàn)對聲學(xué)基陣上基元的聲學(xué)相位中心的校準(zhǔn)，并且克服了聲學(xué)基陣上各基元的幾何中心與聲學(xué)相位中心不重合問題，進(jìn)而校準(zhǔn)精度高，同時(shí)利用聲學(xué)暗室模擬無邊界深海，為聲學(xué)相位中心校準(zhǔn)提供了一個(gè)高精度、低干擾的校準(zhǔn)環(huán)境，進(jìn)一步提高了校準(zhǔn)精度。