[发明专利]海底声呐基准信标定位方法、装置以及海底定位系统

权利要求书

1.一种海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，包括：

获取多源数据，所述多源数据包括测量船姿态数据、杠杆臂信息、GNSS天线坐标、海底声呐基准信标概略坐标、声学测时数据以及声速剖面数据；

根据所述测量船杠杆臂信息、姿态数据以及GNSS天线坐标，确定换能器声信号发射时刻与接收时刻下的换能器坐标，并对所述换能器坐标进行历元匹配处理，得历元匹配处理后的换能器坐标；

根据所述声速剖面数据以及声学测时数据，确定换能器声信号发射时刻与接收时刻和海底基准信标之间的往返声速声径距离；

根据所述历元匹配处理后的换能器坐标、海底声呐基准信标概略坐标以及声速剖面数据，对所述往返声速声径距离进行声线弯曲修正处理；

根据所述换能器声信号发射时刻与接收时刻下的换能器坐标、海底声呐基准信标概略坐标以及声线弯曲修正处理后的往返声速声径距离，构建双程声径模型；

对所述双程声径模型进行求解，确定所述海底声呐基准信标的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，所述根据所述声速剖面数据以及声学测时数据，确定换能器声信号发射时刻与接收时刻和海底基准信标之间的往返声速声径距离的步骤，包括：

对所述声学测时数据进行野值剔除处理，得野值剔除处理后的声学测时数据；

根据所述声速剖面数据以及野值剔除处理后的声学测时数据，确定换能器声信号发射时刻与接收时刻和海底基准信标之间的往返声速声径距离。

3.根据权利要求2所述的海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，所述对所述声学测时数据进行野值剔除处理，得野值剔除处理后的声学测时数据的步骤，包括：

对所述声学测时数据按照拉依达准则进行野值剔除处理，得野值剔除处理后的声学测时数据。

4.根据权利要求1所述的海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，所述根据所述历元匹配处理后的换能器坐标、海底声呐基准信标概略坐标以及声速剖面数据，对所述往返声速声径距离进行声线弯曲修正处理的步骤，包括：

根据历元匹配处理后的换能器坐标、海底声呐基准信标概略坐标以及声速剖面数据，确定声线跟踪所得声径距离；

根据所述声线跟踪所得声径距离以及往返声速声径距离，确定声径修正量，以根据所述声径修正量对所述往返声速声径距离进行声线弯曲修正处理。

5.根据权利要求1所述的海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，所述根据所述换能器声信号发射时刻与接收时刻下的换能器坐标、海底声呐基准信标概略坐标以及声线弯曲修正处理后的往返声速声径距离，构建双程声径模型的步骤，包括：

根据所述换能器声信号发射时刻与接收时刻下的换能器坐标以及海底声呐基准信标概略坐标，确定所述换能器声信号发射时刻与接收时刻下分别与海底声呐基准信标之间的几何距离；

根据所述换能器声信号发射时刻与接收时刻下分别与海底声呐基准信标之间的几何距离以及声线弯曲修正处理后的往返声速声径距离，构建双程声径模型。

6.根据权利要求1所述的海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，所述对所述双程声径模型进行求解，确定所述海底声呐基准信标的位置坐标的步骤，包括：

利用泰勒级数展开法对所述双程声径模型进行线性化处理，得线性化后的观测方程；

基于最小二乘法对所述线性化后的观测方程进行求解，确定所述海底声呐基准信标的位置坐标。

7.根据权利要求1所述的海底声呐基准信标定位方法，其特征在于，所述测量船姿态数据包括航向角、俯仰角以及横摇角。