[发明专利]一种半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统

权利要求书

1.一种半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述系统包括至少4个水声传感节点，以及与每个水声传感节点通信连接的仿真平台，每个水声传感节点包括通信模块，以及通过通信模块与仿真平台连接的浮标子系统，浮标子系统内至少设有通过通信模块与仿真平台连接水声探测模块、定位模块及授时模块。

2.根据权利要求1所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述水声探测模块包括：

水听器，用于将水声信号转换为电信号；

数据采集模块，用于将水声信号转换为可计算的数字信号；

数据处理及控制模块，用于进行水声信号的预处理，并与触发阈值对比以触发落点信息采集，还用于接收和处理浮标子系统与定位及授时模块的姿态信息、定位信息和授时信息；

存储模块，用于存储触发时刻前后一段时间内的水声信号；

与所述通信模块连接的串行通信接口，用于接收发送水声信号探测相关的指令和数据；

其中水听器、数据采集模块、存储模块、通信模块的串行通信接口分别与数据处理及控制模块电连接。

3.根据权利要求2所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述通信模块包括浮标端通信模块和仿真平台端通信模块，其中浮标端通信模块包括：

浮标端通信天线，用于通信信号的电磁发出和接收；

浮标端通信模块，用于落点测试系统的短报文通信处理，还用于连接水声探测模块、浮标子系统及仿真平台。

4.根据权利要求1所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述定位及授时模块包括：

定位模块，用于包括经度、纬度、方位角、速度、GPS数位置信息及状态信息的信息处理；

授时模块，用于系统的授时功能及秒脉冲信号的输出；

定位授时通信模块，用于将定位信息及授时信息发送至所述水声处理模块。

5.根据权利要求1所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述浮标子系统包括：

浮标标体，用于装载所述水声探测模块、定位及授时模块和通信模块；

姿态探测模块，用于探测浮标标体的姿态，包括航向及俯仰信息；

偏心振子振动器，用于根据仿真平台指令实现浮标标体姿态的改变；

航标灯，用于半实物仿真实验时的航行警示；

电源模块，用于水声探测模块、定位及授时模块、航标灯与姿态探测模块的供电。

6.根据权利要求3所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述仿真平台包括：

仿真平台端通信天线，用于通信信号的电磁发出和接收；

仿真平台端通信模块，用于各传感节点的短报文通信处理，用于连接所述各传感节点；

仿真计算机，用于进行基于长基线技术的落点定位计算；用于各传感节点浮标标体的姿态计算与处理；用于误差模型的建立，仿真及计算；用于实验环境模型的建立，仿真及计算，仿真平台端通信天线与仿真平台端通信模块分别与仿真计算机电连接。

7.根据权利要求1所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述仿真平台，根据环境模型，仿真预设实验区域的环境实验误差，将误差参数通过通信模块发送至各传感节点。

8.根据权利要求2所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述数据处理及控制模块，根据仿真平台计算所得误差参数，根据需要在水声数据处理过程中施加噪声载荷，数据处理及控制模块，还根据仿真平台计算所得误差模型，根据需要在时刻信息和位置信息中施加授时和定位误差，用于误差的仿真和验证分析。

9.根据权利要求5所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述偏心振子振动器，根据仿真平台计算所得姿态误差参数，调整浮标标体的姿态，用于姿态误差的仿真和验证分析。

10.根据权利要求8所述半实物仿真技术的长基线水声落点测试系统，其特征在于，所述仿真平台实时监控各传感节点中子系统的状态信息，包含工作状态和工作参数，仿真平台还根据环境模型进行几何精度因子仿真，并与各节点仿真所得的定位结果进行比对，迭代改进误差参数的设置。