[发明专利]用于潜水人员间定位的水下定位系统及定位方法

说明书

本发明提出了一种用于潜水人员间定位的水下定位系统及定位方法，水下定位系统包括：潜水人员携带的目标声源和定位显示设备，目标声源用于发射定位信号，定位显示设备用于接收定位信号，并基于接收的定位信号确定潜水人员的位置。本发明设计了周期性获取协同作业蛙人位置信息，或需要时申请协同作业蛙人位置信息两种适用于水下蛙人的便携式定位方式，克服了陆上定位设备因电磁波水下衰减严重水下无法使用的问题，以及传统的水下定位设备不便携的问题。而且，接收基阵使用正四面体四元阵，在某个通道信号遮挡严重情况下，使用其他三个通道，通过不同坐标系变换进行目标方位信息计算，克服了微型超短基线定位设备通道间遮挡问题。

技术领域

本发明涉及潜水人员定位技术领域，尤其涉及一种用于潜水人员间定位的水下定位系统及定位方法。

背景技术

各种潜水爱好者培训、水下搜救打捞、警用潜水员训练、实操等应用均涉及潜水员水下协同作业。水下能见度差，视野范围小，方位感差，且电磁波衰减严重。

传统的陆上定位设备一般是基于卫星定位机理，因电磁波水下衰减严重，传统的陆上定位设备水下无法使用。而且，传统的水下定位设备体积重量大，不适合蛙人便携使用。

因此，亟需一种可以解决潜水员水下协同作业时获知相互位置信息的便携式定位设备及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决潜水员水下定位的问题，本发明提出一种用于潜水人员间定位的水下定位系统及定位方法。

根据本发明实施例的用于潜水人员间定位的水下定位系统，包括：

目标声源，设于第一潜水人员，用于发射定位信号；

定位显示设备，设于第二潜水人员，用于接收所述定位信号，并基于接收的所述定位信号确定所述第一潜水人员相对基于所述第二潜水人员的位置。

根据本发明的一些实施例，所述目标声源包括：

周期定时模块，用于控制所述定位信号的发射周期；

发射波形产生模块，用于产生周期性电信号；

功率放大模块，用于对所述电信号进行功率放大；

发射换能器，用于将所述电信号转换为水声定位信号并发射。

在本发明的另一些实施例中，所述目标声源包括：

定位请求信号检测模块，用于接收所述定位显示设备发射的请求信号；

信号产生模块，用于基于接收的所述请求信号产生电信号；

功率放大模块，用于对所述电信号进行功率放大；

发射换能器，用于将所述电信号转换为水声定位信号并发射。

根据本发明的一些实施例，所述目标声源发射的所述定位信号为脉冲信号或GOLD码信号。

在本发明的一些实施例中，当多个所述第一潜水人员设有所述目标声源时，多个所述目标声源发射的所述定位信号采用不同的频段或编码。

根据本发明的一些实施例，所述定位显示设备包括：

接收基阵，用于接收所述定位信号，所述接收基阵采用正四面体接收基阵；

信号放大调理单元，用于对所述定位信号进行放大、滤波处理；

A/D转换，用于将所述定位信号转换为电信号；

信号处理，用于对所述电信号进行处理，以获得所述第一潜水人员的相对位置；

显示屏，用于显示所述第一潜水人员的相对位置。