[发明专利]一种基于矢量水听器的主从式多UUV协同定位方法

摘要

一种基于矢量水听器的主从式多UUV协同定位方法，本发明涉及一种协同定位方法。本发明解决现有水下UUV协同定位时钟不同步及协同定位方法复杂的问题。过程为：主UUV停止运动向从UUV发射同步标志信号；从UUV调整自身深度至与主UUV一致，记录时间并回复应答信号；主UUV得到从UUV发射信号方向，根据从UUV回复的水声通信延迟时长，计算距离；主UUV发射测距信号；从UUV进行有序回复；主UUV记录从UUV回应测距信号的方向，并通过主UUV自身时钟与从UUV的排队时间再次确定水声通信延迟，计算主、从UUV之间距离，根据两次方向及距离，主UUV将定位信息广播式传送给从UUV。本发明用于UUV协同定位。

主权项

1.一种基于矢量水听器的主从式多UUV协同定位方法，其特征在于：所述方法具体过程为：步骤一、主UUV停止运动，主UUV向从UUV发射同步标志信号，同步标志信号中包含主UUV深度信息和发射时刻的时间戳；步骤二、从UUV接收到主UUV同步标志信号后，调整自身深度至与主UUV一致并记录调整所用时间，从UUV回复应答信号，应答信号中包含从UUV调整深度所用时间信息；步骤三、主UUV上的矢量水听器记录各个从UUV发射的应答信号来源方向，计算各个从UUV回复的水声通信延迟时长，从而计算主UUV与各从UUV之间距离；步骤四、主UUV发射测距信号，信号中包含了主UUV通知各从UUV回应该测距信号的发射顺序及主UUV发送信号时刻时间戳T_mt1；步骤五、从UUV接收到测距信号后，记录接收到测距信号时刻的时间戳并开始计时，各从UUV根据接收到的主UUV通知进行有序回复，并记录从UUV回应测距信号发送时刻的时间戳，计算排队时间；步骤六、主UUV根据矢量水听器记录从UUV回应测距信号的方向，确定第二次从UUV回应时刻所在方向，并通过主UUV自身时钟与步骤五计算得到的各从UUV的排队时间再次确定水声通信延迟，计算主、从UUV之间距离，根据两次方向及距离，确定从UUV停止运动后相对于主UUV的漂移运动方向及漂移距离；步骤七、主UUV建立极坐标系，根据步骤三和步骤六，计算出各从UUV在极坐标系中的坐标；步骤八、主UUV通过发射换能器将定位信息广播式传送给从UUV，从UUV确定自身位置后，回到自身原本深度，继续按照自身事先设定好的路线继续行驶工作。