[发明专利]一种基于七元十字阵的空间声源定位反演方法

权利要求书

1.一种基于七元十字阵的空间声源定位反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)，令声音传播速度为c，声源S的直角坐标为(x，y，z)，r为声源S到坐标原点M₀的距离，声源S传播到传声器M₀(0,0,0)、M₁(a,0,0)、M₂(0,a,0)、M₃(-a,0,0)、M₄(0,-a,0)、M₅(0,0,a)、M₆(0,0,-a)的时间分别为t₀、t₁、t₂、t₃、t₄、t₅、t₆，a大于0；T₁＝t₁-t₀，T₂＝t₂-t₀，T₃＝t₃-t₀，T₄＝t₄-t₀，T₅＝t₆-t₅；H₁为声源S的水平偏角，范围在[0°,360°]之间；H₂为声源S的仰角，范围在[-90°,90°]之间，H₂的值若为正代表声源在X0Y平面上方，此时T₅＞0；H₂的值若为负代表声源在X0Y平面下方，此时T₅＜0；声源S的球坐标为(r,H₁,H₂)；H₁'、H₂'分别为正演值H₁、H₂对应的反演值；

步骤2)，判断并得出H₁、H₂的正演值：

步骤3)，存在以下距离关系：

则：

式中，x'为正演值x的反演值；y'为正演值y的反演值；r'为正演值r的反演值；m＝T₁+T₂+T₃+T₄，n＝T₁²+T₂²+T₃²+T₄²，e＝T₃+T₁，f＝T₃-T₁，g＝T₄-T₂；

步骤4)，当声源S不在X0Z平面、Y0Z平面、Z轴时：

步骤4.1)，存在以下极性关系：

则：

根据T₅的正负，得到：

步骤4.2)，确定H₂'后，根据以下公式求出z'：

z'＝r'sinH₂'；

步骤5)，当声源S在X0Z平面时：

步骤5.1)，y为0，x和z均不为0，则：

步骤5.2)，根据以下公式，计算出H₁'、H₂'：

步骤5.3)，在确定了H₂'后，根据以下公式求出z'：

z'＝r'sinH₂'

步骤6)，当声源S在Y0Z平面时：

步骤6.1)，x为0，y和z均不为0，则：

步骤6.2)，根据以下公式，计算出H₁'、H₂'：

步骤6.3)，在确定了H₂'后，根据以下公式求出z'：

z'＝r'sinH₂'

步骤7)，当声源S在Z轴上时：

步骤7.1)，x和y均为0，z不为0，则：

步骤7.2)，根据以下公式，计算出H₁'、H₂'、z'：