[发明专利]适用于复杂水环境的鱼类超声波标记精密定位方法及系统

摘要

本发明公开了一种适用于复杂水环境的鱼类超声波标记精密定位方法及系统，该方法包括：S1采集信号标记鱼到达水听器监测网内各水听器的时间或到达两个水听器的时间差；S2利用Chan算法估计信号标记鱼的近似坐标和信号发射时刻；S3以信号标记鱼的近似坐标为中心，构建近似坐标备选区间，并对近似坐标备选区间划分子网；S4取一子网的节点位置作为信号标记鱼位置初值，采用抗差最小二乘估计进行信号标记鱼的定位解算；S5对步骤S4获得的定位解算结果进行评估，若评估通过，该定位解算结果即信号标记鱼的精密定位结果；否则，重复执行步骤S4。本发明方法可有效实现高精度、高可靠性的鱼类运动轨迹精确捕获。

主权项

1.一种适用于复杂水环境的鱼类超声波标记精密定位方法，其特征是，包括：S1采集信号标记鱼到达水听器监测网内各水听器的时间或到达两个水听器的时间差，测算信号标记鱼和各水听器的距离或和两个水听器的距离差；S2利用Chan算法估计信号标记鱼的近似坐标(x₀，y₀，h₀)和信号发射时刻t₀；S3以(x₀，y₀，h₀)为中心，构建横边长为2d、纵高为2×(c‑b)的近似坐标备选区间，并对近似坐标备选区间划分子网；其中，d为步骤S2中Chan算法的解算精度，b和c分别为信号标记鱼处水深可能范围的下限和上限，根据水深观测值、水深先验信息或经验确定；S4取一子网的节点位置作为信号标记鱼位置初值，采用抗差最小二乘估计进行信号标记鱼的定位解算；S5对步骤S4获得的定位解算结果进行评估，若评估通过，该定位解算结果即信号标记鱼的精密定位结果；否则，取下一子网的节点位置作为信号标记鱼位置初值，重复执行步骤S4；所述评估包括判断定位解算结果是否同时符合下述条件，若符合，则评估通过：(1)步骤S4获得的定位解算结果和当前信号标记鱼位置初值的距离误差应小于d；(2)水听器与步骤S4获得的定位解算结果的距离应小于水听器的最大可观测距离；(3)步骤S4获得的定位解算结果中的深度坐标应在b～c范围内；(4)步骤S4的定位解算结果与其前一时刻的定位解算结果、以及与其后一时刻的定位解算结果间的三维距离，均应小于信号标记鱼的最大游速和两组定位解算结果的时间差的乘积。