[发明专利]一种海豚水下定位系统及方法

说明书

本发明涉及一种海豚水下定位系统及方法。该定位系统包括：多个水听器、可拆卸金属支架、重块、多通道采集卡和上位机；可拆卸金属支架包括多个金属固定板，所有金属固定板的第一端固定在一起形成可拆分金属支架；多个水听器分别固定于可拆卸金属支架的中心和每个金属固定板的第二端；可拆分金属支架的中心为金属固定板第一端固定的位置；可拆卸金属支架竖直悬浮于水下，可拆卸金属支架的底端悬挂重块；多个水听器用于接收海豚的回声信号；多通道采集卡和上位机位于船上，多通道采集卡用于采集每个水听器的信号；多通道采集卡的输出端与上位机连接，上位机用于根据多通道采集卡采集的数据确定海豚的位置。本发明可以提高海豚水下定位的准确度。

技术领域

本发明涉及海豚定位领域，特别是涉及一种海豚水下定位系统及方法。

背景技术

海豚的回声信号(click信号)是一种高频宽带窄脉冲信号，用于进行回声定位和目标探测、识别以保障海豚在海洋中生存活动。尽管不同海豚的click信号在脉冲长度、频率、带宽等特性上有所不同，但其基本特性都属于窄脉冲信号，在时域上具有较高的分辨率。

国内有相关文献中使用单水听器对海豚进行定位，对测量环境的要求很高，测量环境的不稳定会导致海豚定位不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种海豚水下定位系统及方法，以提高海豚水下定位的准确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种海豚水下定位系统，包括：多个水听器、可拆分金属支架、重块、多通道采集卡和上位机；

所述可拆分金属支架包括多个金属固定板，所有金属固定板的第一端固定在一起形成所述可拆分金属支架；多个所述水听器分别固定于所述可拆分金属支架的中心和每个金属固定板的第二端；所述可拆分金属支架的中心为多个所述金属固定板第一端固定的位置；所述可拆分金属支架竖直悬浮于水下，所述可拆分金属支架的底端悬挂所述重块；

多个所述水听器用于接收海豚的回声信号；所述多通道采集卡和所述上位机位于船上，所述多通道采集卡用于采集每个所述水听器的信号；所述多通道采集卡的输出端与所述上位机连接，所述上位机用于根据所述多通道采集卡采集的数据确定海豚的位置。

可选的，位于同一直线上的两个端部水听器关于中心水听器对称；所述端部水听器为位于所述金属固定板第二端的水听器，所述中心水听器为位于所述可拆分金属支架中心的水听器。

可选的，还包括多个放大器，多个所述放大器与多个所述水听器一一对应；所述放大器与所述水听器封装为一体，所述水听器的信号经所述放大器放大后传输至所述多通道采集卡。

可选的，还包括供电电池组，所述供电电池组位于船上，所述供电电池组的供电电缆与多个所述水听器的电源端和所述多通道采集卡的电源端均连接。

可选的，所述多通道采集卡为NI-USB6356型采集卡。

可选的，所述水听器的个数为5个，所述可拆分金属支架包括四个金属固定板，四个金属固定板的第一端固定在一起；5个所述水听器分别固定于第一个金属固定板的第二端、第二个金属固定板的第二端、第三个金属固定板的第二端、第四个金属固定板的第二端和四个金属固定板的第一端固定的位置。

可选的，所述上位机用于根据所述多通道采集卡采集的每个端部水听器与中心水听器的信号时间差，以及每个端部水听器和所述中心水听器之间的距离，确定海豚的位置；所述端部水听器为位于所述金属固定板第二端的水听器，所述中心水听器为位于所述可拆分金属支架中心的水听器。

可选的，所述上位机还用于根据不同时间海豚的位置生成海豚的活动轨迹。

本发明还提供一种海豚水下定位方法，所述海豚水下定位方法应用于上述的海豚水下定位系统，所述海豚水下定位方法包括：