[发明专利]一种落水危险品集装箱测距方法及测距系统

摘要

本发明公开了一种落水危险品集装箱测距方法及测距系统,所述系统包括：至少3个投放于在待探测区域的水面上的，能够向落水危险品集装箱发送定位命令水声信号的探测节点；所述探测节点包括已获取各自对应的位置坐标的主探测节点以及次探测节点；以及安装于危险品集装箱上的水声定位信标，所述水声定位信标能够接收定位命令水声信号，并发送定位响应信号；本发明提供了一种以较少的水面探测节点与集装箱定位信标间的水声通信次数获得定位所需要的距离信息的落水危险品集装箱的测距方法，克服了现有落水危险品集装箱探测定位技术，特别是基于水声信号处理的落水危险品集装箱探测定位技术中测距方法存在的效率低、节能效果差等缺陷。

主权项

一种落水危险品集装箱测距方法，本方法适用于对安装有水声定位信标的落水危险品集装箱进行测距探测，其特征在于：包括如下步骤S1、在待探测区域的水面上投放至少3个能够向落水的危险品集装箱发送定位命令水声信号的探测节点；S2、在各所述探测节点中选定主探测节点，其他探测节点默认为次探测节点；各所述探测节点分别获取各自对应的位置坐标，同时各次探测节点分别将各自所获取的位置坐标发送给主探测节点；S3、主探测节点向各次探测节点广播与定位命令水声信号的发送时刻t相关的数据，若各次探测节点成功接收到所述数据，则分别向主探测节点发送确定性应答信号；S4、在到达发送时刻t之前，如若不满足应答成功条件，则每隔一定时间间隔主探测节点再次向各次探测节点广播与定位命令水声信号的发送时刻t相关的数据，直至主探测节点与次探测节点满足应答成功条件，所述应答成功条件是指主探测节点至少收到2个次探测节点所发送确定性应答信号；S5、若到达发送时刻t，未满足应答成功条件，则确认应答失败，并向各次探测节点广播应答失败报文，重新设定发送时刻t′并重复S3‑S4过程，直至满足应答成功条件；S6、在满足应答成功条件且到达发送时刻t或者t′时，主探测节点发送定位命令水声信号并记录被探测的落水危险品集装箱的水声定位信标反馈的定位响应信号到达的时刻T；同时满足应答成功条件的各次探测节点在到达发送时刻t或者t′时，分别记录被探测的落水危险品集装箱的水声定位信标反馈的定位响应信号到达的时刻T_i′，其中，i＝1…N，N值按照满足应答成功条件的次探测节点的数量进行设定；所述定位响应信号是指被探测落水危险品集装箱的水声定位信标成功接收到主探测节点发送的定位命令水声信号并经过其内部的水声通信单元收发切换时延Δt后所反馈的定位响应水声信号，Δt为固定时间长度，且假定各所述探测节点均已知Δt；S7、各次探测节点分别将所记录被探测的落水危险品集装箱的水声定位信标反馈的定位响应信号到达的时刻T_i′发送给主探测节点；如果N＝2，则主探测节点利用三边测量法计算被探测的落水危险品集装箱的位置坐标，如果N>2，则主探测节点利用基于多边测量法的极大似然定位算法计算被探测的落水危险品集装箱的位置坐标。