[发明专利]多余物时差定位方法及其系统

权利要求书

1.一种应用于舱体的多余物时差定位系统，其特征在于，包括至少三个信号接收装置和信号处理装置；所述信号接收装置分散布设于舱体表面，用于接收舱段面震动的声波信号并记录接收信号的时间；所述信号处理装置与信号接收装置相连接，依据所述信号接收装置发送来的时间记录以及所述信号接收装置在舱段面上固定的位置，利用时差定位法计算确定出所述声波信号的信号源位置。

2.根据权利要求1所述的多余物时差定位系统，其特征在于，所述信号接收装置为固定于舱段上的压电换能器。

3.根据权利要求1所述的多余物时差定位系统，其特征在于，所述信号接收装置包括至少四个压电换能器。

4.根据权利要求3所述的多余物时差定位系统，其特征在于，所述信号接收装置分别位于圆台状舱段的两个端面上，每个端面上固定有两个压电换能器，呈十字交叉状排布。

5.根据权利要求1所述的多余物时差定位系统，其特征在于，所述信号处理装置按照时差定位的方法确定信号源的位置。

6.根据权利要求1所述的多余物时差定位系统，其特征在于，所述信号接收装置按照预先设定的信号触发值为基准，接收到的信号强度达到所述基准时开始计时。

7.根据权利要求6所述的多余物时差定位系统，其特征在于，所述以预设的触发值为基准进行计时包括按照预先设定的信号上升沿触发值为基准，接收到的信号强度达到所述基准时开始计时。

8.一种应用于舱体的多余物时差定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

在舱段面上至少三个固定位置接收多余物在舱内产生的混响信号；

在所述固定位置以预设的触发值为基准进行计时；

依据所述接收混响信号的固定位置处发送来的时间记录以及在舱段面上接收所述混响信号固定的位置利用时差定位法计算确定出所述声波信号的信号源位置。

9.根据权利要求8所述的多余物时差定位方法，其特征在于，所述以预设的触发值为基准进行计时包括按照预先设定的信号上升沿触发值为基准，接收到的信号强度达到所述基准时开始计时。

10.根据权利要求8所述的多余物时差定位方法，其特征在于，依据所述接收混响信号的固定位置处发送来的时间记录以及在舱段面上接收所述混响信号固定的位置计算确定出所述声波信号的信号源位置，包括将接收信号位置的点展开到同一平面，并采用时差定位法进行多余物定位。

11.根据权利要求7所述的多余物时差定位方法，其特征在于，在舱段面上接收混响信号的固定位置至少有四个。

12.根据权利要求11所述的多余物时差定位方法，其特征在于，采用时差定位法计算的步骤为：

设各接收混响信号的固定位置所在的点为S1、S2、S3、S4，其坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)，选取其中三点S1、S2、S3进行第一次计算，设信号远的坐标为P(x，y)其所依据的方程为

ΔS1=PS2-PS1=ΔT1cΔS2=PS3-PS1=ΔT2c---(1)]]>

x2+y2=R2(x-x2)2+(y-y2)2=(R+ΔS1)2(x-x3)2+(y-y3)2=(R+ΔS2)2---(2)]]>

求ΔT₁和ΔT₂的交点；

再选取其中另外任意三点，将对应坐标值代入上述两个方程，再次求解ΔT₁和ΔT₂的交点，两次求解重合的点即是多余物信号源所在的位置；

其中，所述ΔS₁、ΔS₂为信号源距点S1、S2的距离，ΔT₁、ΔT₂为信号到达所述S1、S2以及到达所述S3、S4的时间差；c为舱段材料的声速，为多余物定位之前测量并设定的参数，R为P与S1的距离。