CN114089341A - 一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备 - Google Patents

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桑延
张赓
周立涛
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Abstract

本发明涉及一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，包括控制器、矢量传感器，矢量传感器为生成与穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个矢量传感器被布置在水下设备上不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，至少为三个自由度的矢量传感器响应撞击矢量传感器的声波，多个水下设备被布置在不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，控电路板包括发射器和接收器，发射器发射矢量传感器识别号码的第一询问信号，多个矢量传感器接收第一询问信号，矢量传感器响应于第一询问信号，接收器接收到矢量传感器响应信号对应的时间信息和位置信息，确定第一水下设备的位置。本发明的优点：防止矢量传感器相互干扰精确定位信息。

Description

一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备
技术领域
本发明涉及水下定位技术领域，具体是指一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备。
背景技术
声呐，是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术，也指利用这种技术对水下目标进行探测(存在、位置、性质、运动方向等)和通讯的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置，有主动式和被动式两种类型。用于感测声波的水下声学传感器，例如悬臂梁矢量传感器，在使用期间通常必须像水粒子一样在水柱中自由移动，以适当地感测在水中平移或传播的声波。然而，由于介质的特性，水下位置测量精度受到限制。当存在多个矢量传感器时，由于不同矢量传感器与其他实体交换的信号之间存在干扰，可能无法进行位置测量，并可能出现精度较低的问题。
发明内容
本发明提供一种提高精度的适用于水下低可见度水下打捞定位设备。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，包括控制器和与控制器信号连接的水下多个水下设备上的矢量传感器，所述矢量传感器为生成与穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个矢量传感器被布置在水下设备上不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，至少为三个自由度的矢量传感器响应撞击矢量传感器的声波，当部署在水下环境中时，矢量传感器至少在一个自由度上的对称感测响应，且生成穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个水下设备被布置在不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，所述控电路板包括发射器和接收器，所述发射器发射矢量传感器识别号码的第一询问信号，多个矢量传感器接收第一询问信号，所述矢量传感器响应于第一询问信号，所述接收器接收到矢量传感器响应信号对应的时间信息和位置信息，所述控制器基于第一信号确定第一水下设备的位置，所述发射器发送对第二水下设备的第二询问信号，所述接收器接收第二到达信号，第二到达信号为第一水下设备响应第二询问信号输出的第二到达信号，包括接收到的时间信息和位置信息，所述控制器根据第二到达信号确定第二水下设备的位置。
进一步地，所述矢量传感器接收第一询问信号和第二询问信号，并选择性地响应第一询问信号并输出第一响应信号、第二响应信号，所述矢量传感器接收第一询问信号和第二询问信号，并选择性地仅对第一询问信号或第二询问信号作出反应，输出第一响应信号或第二响应信号。
进一步地，所述发射器在发送第一询问信号的时间起经过预定时间之后，所述发射器紧接着发送第二询问信号。
进一步地，所述控制器通过对所述第一水下设备与接收器中的每一个之间的间隔距离应用三边测量来计算所述第一水下设备的位置。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：预定时间间隔发送对应于每个水下矢量传感器的询问信号，从而防止矢量传感器相互干扰通过同时相互传输响应信号，控制器确定水下设备的位置，根据至少三个接收器的位置信息，分别计算水下设备到至少三个接收器的距离，直至至少三个接收器计算传输同步信号所需的传输时间，根据传输时间、校正后的时间信息和校正后的时间信息，校正至少三个接收器分别接收到第一响应信号、第二响应信号的时间信息，可以确定树下设备基于接收器的位置信息。
具体实施方式
下面结合对本发明做进一步的详细说明。
一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，包括控制器和与控制器信号连接的水下多个水下设备上的矢量传感器，所述矢量传感器为生成与穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个矢量传感器被布置在水下设备上不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，至少为三个自由度的矢量传感器响应撞击矢量传感器的声波，当部署在水下环境中时，矢量传感器至少在一个自由度上的对称感测响应，且生成穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个水下设备被布置在不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，所述控电路板包括发射器和接收器，所述发射器发射矢量传感器识别号码的第一询问信号，多个矢量传感器接收第一询问信号，所述矢量传感器响应于第一询问信号，所述接收器接收到矢量传感器响应信号对应的时间信息和位置信息，所述控制器基于第一信号确定第一水下设备的位置，所述发射器发送对第二水下设备的第二询问信号，所述接收器接收第二到达信号，第二到达信号为第一水下设备响应第二询问信号输出的第二到达信号，包括接收到的时间信息和位置信息，所述控制器根据第二到达信号确定第二水下设备的位置。
所述矢量传感器接收第一询问信号和第二询问信号，并选择性地响应第一询问信号并输出第一响应信号、第二响应信号，所述矢量传感器接收第一询问信号和第二询问信号，并选择性地仅对第一询问信号或第二询问信号作出反应，输出第一响应信号或第二响应信号，以通过有选择地响应的询问信号并使用从接收器接收到的到达信号来准确地测量第一水下设备或第二水下设备的位置。
所述发射器在发送第一询问信号的时间起经过预定时间之后，所述发射器紧接着发送第二询问信号，通过以预定时间间隔发送询问信号，可以通过同时发送响应信号来防止矢量传感器的相互干扰。
所述控制器通过对所述第一水下设备与接收器中的每一个之间的间隔距离应用三边测量来计算所述第一水下设备的位置。
本发明在具体实施时，预定时间间隔发送对应于每个水下矢量传感器的询问信号，从而防止矢量传感器相互干扰通过同时相互传输响应信号，控制器确定水下设备的位置，根据至少三个接收器的位置信息，分别计算水下设备到至少三个接收器的距离，直至至少三个接收器计算传输同步信号所需的传输时间，根据传输时间、校正后的时间信息和校正后的时间信息，校正至少三个接收器分别接收到第一响应信号、第二响应信号的时间信息，可以确定树下设备基于接收器的位置信息。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，其特征在于：包括控制器和与控制器信号连接的水下多个水下设备上的矢量传感器，所述矢量传感器为生成与穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个矢量传感器被布置在水下设备上不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，至少为三个自由度的矢量传感器响应撞击矢量传感器的声波，当部署在水下环境中时，矢量传感器至少在一个自由度上的对称感测响应，且生成穿过水下环境行进的声波相关联的输出数据，多个水下设备被布置在不同方向上以促进水下环境的对称感测响应，所述控电路板包括发射器和接收器，所述发射器发射矢量传感器识别号码的第一询问信号，多个矢量传感器接收第一询问信号，所述矢量传感器响应于第一询问信号，所述接收器接收到矢量传感器响应信号对应的时间信息和位置信息，所述控制器基于第一信号确定第一水下设备的位置，所述发射器发送对第二水下设备的第二询问信号，所述接收器接收第二到达信号，第二到达信号为第一水下设备响应第二询问信号输出的第二到达信号，包括接收到的时间信息和位置信息，所述控制器根据第二到达信号确定第二水下设备的位置。
2.根据权利要求1所述的一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，其特征在于：所述矢量传感器接收第一询问信号和第二询问信号，并选择性地响应第一询问信号并输出第一响应信号、第二响应信号，所述矢量传感器接收第一询问信号和第二询问信号，并选择性地仅对第一询问信号或第二询问信号作出反应，输出第一响应信号或第二响应信号。
3.根据权利要求1所述的一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，其特征在于：所述发射器在发送第一询问信号的时间起经过预定时间之后，所述发射器紧接着发送第二询问信号。
4.根据权利要求1所述的一种适用于水下低可见度水下打捞定位设备，其特征在于：所述控制器通过对所述第一水下设备与接收器中的每一个之间的间隔距离应用三边测量来计算所述第一水下设备的位置。
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