[发明专利]一种水听器阵列的基元空间位置有源测量系统及方法

权利要求书

1.一种水听器阵列的基元空间位置的有源测量系统，其特征在于，包括：在预设海域内布放的水听器阵列，在所述预设海域的海面进行绕行运动的声源船，与该声源船配合获取水听器阵列中基元位置的接收站；

所述声源船中设置有用于发出探测声信号的探测声源输出模块，所述探测声源输出模块根据预设的时间周期向所述水听器阵列发出所述探测声信号；

所述探测声源输出模块在输出所述探测声信号时，采用微波通信方式向接收站发送校准信号，所述校准信号包括所述探测声源输出模块在输出所述探测声信号时对应的第一时间信息、位置信息和所述探测声信号的波形参数；

所述接收站上设置有用于确定水听器阵列的基元位置的基元位置计算模块，所述基元位置计算模块接收所述校准信号和所述水听器阵列中各基元接收的所述探测声信号时产生的传感信号；

所述基元位置计算模块用于对所述传感信号进行采样处理得到数字信号，并将所述数字信号以预设的时间长度分为多帧文件，且根据各帧文件中起始采样对应的时刻为各祯文件赋上信号时戳；根据所述各祯文件上的所述信号时戳和所述校准信号求取所述水听器阵列中对应的所述基元的大地坐标。

2.如权利要求1所述的水听器阵列的基元空间位置有源测量系统，其特征在于，所述探测声源输出模块包括：

第一GPS信号接收机(A1)、数字波形产生单元、信号触发单元、数模转换单元、数据传输单元、第一微波通信单元(A2)、测量声源；

所述第一GPS信号接收机(A1)，用于产生所述第一时间信息和所述位置信息；

所述数字波形产生单元，用于根据设定的所述波形参数产生数字信号波形数据；

所述信号触发单元，用于根据所述第一时间信息产生触发信号，并且将所述触发信号传递给所述数模转换单元；

所述数模转换单元，用于缓存所述数字信号波形数据，并且当检测到有所述触发信号时，将所述数字信号波形数据转换为模拟驱动波形信号；

所述数模转换单元连接所述测量声源，所述测量声源根据所述模拟驱动波形信号产生探测声信号；

所述数据传输单元，用于接收所述第一GPS信号接收机(A1)产生的所述第一时间信息与所述位置信息，以及接收所述波形参数，并所述第一时间信息、所述位置信息和所述波形参数通过TCP/IP网络协议传输给第一微波通信单元(A2)；

所述第一微波通信单元(A2)，用于将所述测量声源在输出所述探测声信号时对应的所述第一时间信息、所述位置信息和所述探测声信号的所述波形参数作为所述校准信号发送。

3.如权利要求2所述的水听器阵列的基元空间位置有源测量系统，其特征在于，所述探测声源输出模块还包括：功率放大单元；

所述功率放大单元位于所述数模转换单元和所述测量声源之间，用于将模拟驱动波形信号进行放大。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的水听器阵列的基元空间位置有源测量系统，其特征在于，所述基元位置计算模块，包括：第二GPS信号接收机(B1)、时间同步单元、调理采集单元、测量信号处理单元、第二微波通信单元(B2)；

所述第二微波通信单元(B2)，用于接收包括所述探测声源输出模块在输出所述探测声信号时对应的所述第一时间信息、所述位置信息和所述探测声信号的所述波形参数的所述校准信号；

所述第二GPS信号接收机(B1)用于产生第二时间信息和时间脉冲信号；

所述时间同步单元，用于根据所述第二GPS信号接收机(B1)产生的时间脉冲信号和所述第二时间信息对输出的实时时间进行矫正；

所述调理采集单元，用于接收所述水听器阵列中各基元接收探测声信号时产生的传感信号，并将每一传感信号进行处理并转换为数字信号，并将所述数字信号以预设的时间长度分为多帧文件，且根据各帧文件中起始采样对应的所述实时时间为各祯文件赋上信号时戳；

所述测量信号处理单元，用于根据所述各祯文件上的所述信号时戳和所述校准信号求取所述水听器阵列中对应的所述基元的大地坐标。

5.如权利要求4所述的水听器阵列的基元空间位置有源测量系统，其特征在于，所述第一时间信息和所述第二时间信息均为包括当前时刻所处的年、月、日、时、分、秒的信息，所述预设的时间周期为间隔5s\10s。