CN114112306B - 一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法，涉及水下工程技术领域，该方法包括：控制水下无人航行器在试验水池中航行，根据水下无人航行器在航行过程中对形成为障碍物的物体的触碰情况，得到机动性能评分，和/或，根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的形成为预定目标物的物体的识别情况，得到识别性能评分；基于试验过程得到的机动性能评分和/或识别性能评分得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果。该方法较好地模拟了水下无人航行器搜探性能试验，并基于搜探性能试验对水下无人航行器进行综合考察和客观量化评价，从而能够预测和评价该水下无人航行器的实际作业能力，为水下无人航行器的设计和改进升级提供建议。

Description

一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法

技术领域

本发明涉及水下工程技术领域，尤其是一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法。

背景技术

水下目标物按其运动特征可分为动态目标和静态目标，本研究主要针对水下无人航行器搜寻识别水下固定目标物，故下文所述水下目标物除特别说明外均指水下静态目标。在水下无人航行器系统的设计与研制阶段，实施水下目标物搜探能力综合量化评价，能够预测和评价系统的实际作业能力，也可为今后装备技术的改进升级和作业方案的优化提供重要的基础。

由于水下无人航行器的各项技术指标可分为定量指标和定性指标，其中定量指标指含有具体数据的指标，如衡量通讯性能的通讯距离等；定性指标则通常具有一定的模糊特征，无法直接进行定量的描述，如水下无人航行器执行搜探任务时的抗干扰、避障、识别能力等。现有水下无人航行器搜探性能评价方法以系统分层解析和专家打分为主。系统分层解析法从设备出发，在实际任务的评价上不够全面；专家打分法结合了领域内专家的意见，但评价较为主观。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法，本发明的技术方案如下：

一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法，方法包括：

在试验过程中控制水下无人航行器按预定的航行参数在试验水池中航行，试验水池内有预定水流条件的水流以及若干个物体，航行参数包括航向和/或航速；

根据水下无人航行器在航行过程中对形成为障碍物的物体的触碰情况，得到水下无人航行器的机动性能评分，和/或，根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的形成为预定目标物的物体的识别情况，得到水下无人航行器的识别性能评分；

基于试验过程得到的机动性能评分和/或识别性能评分得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果。

其进一步技术方案为，方法还包括：调节试验水池内的水流的预定水流条件，得到水下无人航行器在不同预定水流条件下航行时的搜探性能评价结果，预定水流条件包括流速和/或能见度。

其进一步技术方案为，方法还包括：调节水下无人航行器的航行参数，并得到不同航行参数下的机动性能评分和/或识别性能评分，航行参数包括航向和/或航速。

其进一步技术方案为，障碍物包括悬浮障碍物、固定障碍物和飘动障碍物中的至少一种，固定障碍物固定在试验水池的底部，悬浮障碍物悬浮在试验水池的水流中，飘动障碍物的一端固定在试验水池底部、另一端处于自由状态并在水流作用下飘动。

其进一步技术方案为，得到水下无人航行器的识别性能评分，包括：

根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的预定图像特征目标物的图像识别情况得到水下无人航行器的目标识别性能评分；

和/或，根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的预定形状特征目标物的识别情况得到水下无人航行器的目标定位性能评分。

其进一步技术方案为，试验水池内在不同的水流高度处设置有若干个具有不同图像特征的目标物，预定图像特征目标物是所有目标物中具有预定图像特征的目标物，预定图像特征包括目标物的颜色特征、尺寸特征、形状特征以及目标物上的标识特征中的至少一种。

其进一步技术方案为，试验水池中存在至少一个目标物形成为预定图像特征目标物的干扰目标物，预定图像特征目标物的干扰目标物与预定图像特征目标物仅存在一项特征不同、其余特征均相同。

其进一步技术方案为，试验水池的底部固定有若干个具有不同形状特征的海底目标物，每个海底目标物直接固定或掩埋在试验水池的底部，或者，每个海底目标物置于容器内并设置在试验水池的底部；预定形状特征目标物是所有海底目标物中具有预定形状特征的海底目标物。

其进一步技术方案为，方法还包括：

根据水下无人航行器在航行过程中的对接回收操作的完成情况得到水下无人航行器的对接回收性能评分；则结合对接回收性能评分得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果。

其进一步技术方案为，基于试验过程得到的机动性能评分和/或识别性能评分得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果，包括：

确定水下无人航行器完成试验过程的试验时长，基于试验过程得到的机动性能评分和/或识别性能评分结合试验时长，得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果。

本发明的有益技术效果是：本发明较好地模拟了水下无人航行器搜探性能试验，并基于搜探性能试验对水下无人航行器进行综合考察和客观量化评价，从而能够预测和评价该水下无人航行器的实际作业能力，为水下无人航行器的设计和改进升级提供建议；同时该试验方法能够充分利用试验水池条件，节省了水下无人航行器研制阶段出海试验的时间和经济成本。

附图说明

图1为水下无人航行器搜探性能评价试验流程图。

图2为一个实施例中考察水下无人航行器机动性能时，试验水池内形成为障碍物的物体在水流中的设置示意图。

图3为一个实施例中考察水下无人航行器目标识别性能时，试验水池内具有不同图像特征的目标物在水流中的设置示意图。

图4为一个实施例中考察水下无人航行器目标定位性能时，试验水池内具有不同形状特征的海底目标物在试验水池底部的布设示意图。

图5为一个实例中，水下无人航行器搜探性能评价试验中水下无人航行器示例航行路线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法，该方法包括如下步骤，请参考图1所示的流程图：

步骤102，在试验过程中控制水下无人航行器按照预定的航行参数在试验水池中航行，试验水池内有预定水流条件的水流以及若干个物体。预定水流条件的水流用于模拟不同的海况条件，预定水流条件包括设置为预定取值的流速和/或能见度，且试验水池内的预定水流条件可以调节。物体用于模拟海底的不同物体。航行参数包括航向和/或航速，航向包括航行方向和航行深度，水下无人航行器按照预先设定的航行参数在试验水池中航行。

步骤104，根据水下无人航行器在航行过程中对形成为障碍物的物体的触碰情况，得到水下无人航行器的机动性能评分，和/或，根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的形成为预定目标物的物体的识别情况，得到水下无人航行器的识别性能评分。

在实际应用时，单次试验过程中，可以仅对水下无人航行器的机动性能进行考察评价，或者仅对水下无人航行器的目标识别的性能进行考察评价。但是为了考察评价的全面性，一般会在单次试验过程中同时对水下无人航行器的机动性能以及目标搜寻识别性能进行考察评价，则试验水池中的每个物体可以作为机动性能考察评价过程中的障碍物、同时也作为目标搜寻识别性能考察评价过程中的目标物。

步骤106，基于试验过程得到的机动性能评分和/或识别性能评分得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果。

若步骤104仅获取到机动性能评分，则根据机动性能评分得到搜探性能评价结果。若步骤104仅获取到识别性能评分，则根据识别性能评分得到搜探性能评价结果。若步骤104同时获取到机动性能评分和识别性能评分，则可以仅根据多个单项的评分之和(也即总评分)得到搜探性能评价结果，也可以同时根据多个单项之和的总评分结合各个单项单独的评分得到搜探性能评价结果。

不管以哪种评分来得到搜探性能评价结果，在一个实施例中，预先设定不同的评分数值段对应的搜探性能评价结果，则根据评分所在的评分数值段，即可得到对应的搜探性能评价结果。

搜探性能评价结果的类型根据实际情况设定，比如可以仅设定合格、不合格两种，也可以设定优秀、良好、合格、中等和较差五种，或者还有其他多种情况。每种搜探性能评价结果对应的评分数值段也可以根据实际情况配置设定，本申请后续举例均以评分越高、对应的搜探性能评价结果指示搜探性能越优为例进行说明。

为了清楚说明，本申请首先对机动性能的考察评价过程和对目标搜寻识别性能的考察评价过程分别介绍如下：

一、对机动性能的考察评价。

试验水池内的物体形成为机动性能考察评价过程中的多种不同类型的障碍物，参考图2所示试验水池内的物体，障碍物包括悬浮障碍物21、固定障碍物22和飘动障碍物23中的至少一种。固定障碍物22固定在试验水池的底部，其形状和位置不受水流作用影响，一般用于模拟海底暗礁等。悬浮障碍物21悬浮在试验水池的水流中，可以悬浮在试验水池的表面或者不同高度处，一般会受到水流作用而产生位置的移动，主要用于模拟浮标。飘动障碍物23的一端固定在试验水池底部、另一端处于自由状态并在水流作用下飘动，其形成的形状会随着水流作用而发生变化，主要用于模拟真实海洋环境中存在的鱼群或者可能对水下无人航行器产生缠绕的水草、渔网、悬浮绳索等。

每一类障碍物可以设置有多个，这多个障碍物的规格相同或者不同，比如可以同时设置长2m宽0.2m以及长1.5m宽0.15m的两个飘带作为飘动障碍物。

实际试验过程中，可以直接控制水下无人航行器穿过设置有障碍物的区域，并根据对各个障碍物的触碰情况得到水下无人航行器的机动性能评分。在一个实施例中，可以设定有初始的机动性能评分，并设定触碰每个障碍物的扣分情况，每触碰一个障碍物，则扣除相应的分数，最终得到机动性能评分。针对不同障碍物可以设定相同或不同的扣分情况，不同障碍物指障碍物类型不同和/或规格不同，比如可以针对悬浮障碍物和固定障碍物分别设定不同的扣分，但对所有规格的悬浮障碍物都设定相同的扣分，或者也可以针对不同规格的悬浮障碍物分别设定不同的扣分。对每个障碍物预先设定的扣分情况可以自定义配置，可以根据障碍物在实际海洋环境中的场景情况或重要情况设定不同的扣分情况。

或者，试验水池中还设置有门框，障碍物设置在门框前，控制水下无人航行器在航行过程中穿过门框，并根据穿过门框过程中对门框前各个障碍物的触碰情况得到水下无人航行器的机动性能评分。且可选的，控制水下无人航行器依次穿过多个尺寸不同的门框，不同的门框前设置有相同或不同的障碍物。则在上述实施例的基础上，该实施例中还可以设定成功穿过门框的加分情况，则也可以不设定初始的机动性能评分。或者该实施例仍然设定初始的机动性能评分，且设定成功穿过门框不加分、而未穿过扣分，具体有多种实现方式，都可以根据实际情况自定义配置。

比如以飘动障碍物包括两个红色飘带、悬浮障碍物包括两个黄色障碍物为例，下表示出了一种可能的计分规则：

可选的，在另一个实施例中，可以在水下无人航行器航行过程中，调节水下无人航行器的航行参数，并得到不同航行参数下的机动性能评分，从而考察评价水下无人航行器在不同航行参数下的机动性能。比如可以控制水下无人航行器在5节航速下穿越障碍物所在区域，再控制水下无人航行器在10节航速下穿越障碍物所在区域。

可选的，在另一个实施例中，调节试验水池内的水流的预定水流条件，得到水下无人航行器在不同预定水流条件下航行时的机动性能评分，从而考察评价水下无人航行器在不同海况下的机动性能。比如可以在试验水池内的水流在0.5节时控制水下无人航行器穿越障碍物所在区域，再在试验水池内的水流在1节时控制水下无人航行器穿越障碍物所在区域。

二、对目标搜寻识别性能的考察评价。

在这一大类中，具体可分为两个小类，包括对水下无人航行器的目标识别性能的考察评价和/或对目标定位性能的考察评价。目标识别性能是指水下无人航行器对指定的目标物基于图像识别技术进行识别的性能，比如实际可能是对沉船、接驳盒、浮标、潜标、其他水下无人航行器等设备的识别。而目标定位性能一般是指水下无人航行器对海底目标物的搜索定位能力，这种情况下的识别精度要求一般不会有上述对指定的目标物的识别精度的要求高，而且一般是针对海底的物体，所以搜索范围也会相对较小，因此实际情况中一般只根据形状来定位，所以该目标定位性能是指水下无人航行器对特定装置的目标物进行识别定位的性能。同样的，具体可以仅对悬浮物识别性能或沉底物识别性能进行考察评价，也可以同时对这两项性能进行考察评分，本申请分别介绍如下：

1、对水下无人航行器的目标识别性能的考察评价。

试验水池内的预定目标物包括预定图像特征目标物，且可选的，试验水池内在不同的水流高度处设置有若干个具有不同图像特征的目标物，而需要识别的预定图像特征目标物是所有目标物中具有预定图像特征的目标物，预定图像特征包括目标物的颜色特征、尺寸特征、形状特征以及目标物上的标识特征中的至少一种，标识特征为目标物上的预定的图案标记和/或文字标记。

可选的，试验水池中存在至少一个目标物形成为预定图像特征目标物的干扰目标物，预定图像特征目标物的干扰目标物与预定图像特征目标物仅存在一项特征不同、其余特征均相同。

比如请参考图3，试验水池中设置在不同水流高度处设置有若干个具有不同图像特征的目标物，包括红色、大尺寸、球形且带文字标记A的目标物31，比如可以用红色带字排球实现。白色、大尺寸、球形且带文字标记A的目标物32，比如可以用白色带字排球实现。红色、小尺寸、球形且不带文字标记的目标物33，比如可以用红色无字垒球实现。白色、大尺寸、球形且不带文字标记的目标物34，比如可以用白色不带字排球实现。白色、小尺寸、球形且不带文字标记的目标物35，比如可以用白色无字垒球实现。白色、浮标状且不带文字标记的目标物36。则在航行过程中，可以依次选定不同的目标物作为预定图像特征目标物进行识别，当选定目标物32作为预定图像特征目标物时，仅与其颜色特征不同的目标物31成为干扰目标物，仅与其标识特征不同的目标物34也可以成为干扰目标物。

则该项考察评价过程中，控制水下无人航行器在试验水池中航行，水下无人航行器会基于图像识别技术将各个目标物与预先设定的预定图像特征目标物进行图像特征匹配以实现识别。预定图像特征目标物的图像特征由水下无人航行器预先进行机器学习并存储。预先设定成功识别预定图像特征目标物后的得分情况，与上述实施例类似，可以针对不同的预定图像特征目标物设定不同的得分情况，具体设定的方式也有多种，比如可以设定识别成功后加分、识别失败不得分，也可以设定识别成功后加分、识别失败扣分等等。从而可以根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的预定图像特征目标物的识别情况得到水下无人航行器的目标识别性能评分，且可选的，水下无人航行器在航行过程中依次识别多个不同的预定图像特征目标物。水下无人航行器在航行过程中依次识别的三个预定图像特征目标物以及一种可能的计分情况如下表所示：

同样的，可以在不同的预定水流条件和/或不同的航行参数进行试验以得到相应的目标识别性能评分，具体与上述实施例类似，在这里不再赘述。

2、对水下无人航行器的目标定位性能的考察评价。

试验水池内的预定目标物包括置于试验水池底部的预定形状特征目标物。若试验水池条件允许，则预定形状特征目标物直接固定或掩埋在试验水池的底部以模拟掩埋或局部泥沙环境。若试验水池不允许固定或者掩埋在池底，则预定形状特征目标物置于容器内并设置在试验水池的底部。可选的，试验水池的底部固定有若干个不同的海底目标物，海底目标物的具体设置方式与预定形状特征目标物类似，这多个海底目标物具有不同的形状特征，预定形状特征目标物是所有海底目标物中具有预定形状特征的海底目标物。参考图4所示的海底目标物的示意图，不同形状特征的海底目标物包括用于模拟废弃轮胎的圆环形海底目标物41、用于模拟接驳盒的金字塔状海底目标物42、用于模拟废弃电缆的绳索状海底目标物42、用于模拟沉底AUV的圆柱形海底目标物44中的至少一种。

则该项考察评价过程中，控制水下无人航行器在试验水池中航行，并根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的预定形状特征目标物的识别情况得到水下无人航行器的目标定位性能评分。同样的，预先针对不同的预定形状特征目标物分别设定成功识别、无法识别、识别错误的得分情况，可以针对不同的预定形状特征目标物设定相同或不同的得分，具体设定的方式也有多种，该实施例不再赘述。从而可以根据水下无人航行器在航行过程中对试验水池内的预定形状特征目标物的识别情况得到水下无人航行器的目标定位性能评分。

一种可能的计分情况如下表所示：

同样的，可以在不同的预定水流条件和/或不同的航行参数进行试验以得到相应的目标识别性能评分，比如可以控制水下无人航行器加速到10节，并在最大航速下持续行驶1分钟，接着连续进行若干次转弯，记录转弯半径、转弯横倾角及用时，并在上述航行过程中对预定形状特征目标物进行定位识别。

三、对水下无人航行器的回收性能的考察评价。

可选的，除了对机动性能和/或识别性能进行考察评价之外，考虑到实际上水下无人航行器还需要布放和回收，则在一个实施例中，还对水下无人航行器的回收性能进行考察评价，并同时纳入搜探性能评价结果中综合考虑。则该方法还包括如下步骤：根据水下无人航行器在航行过程中的对接回收操作的完成情况得到水下无人航行器的对接回收性能评分。其中水下无人航行器的对接回收操作在声学引导和/或光视觉引导下完成，水下无人航行器的对接回收操作包括水下无人航行器穿过圆形舱口的操作和/或水下无人航行器坐落在回收平台的操作。

预先设定回收对接成功/失败对应的得分情况，并控制水下无人航行器进行多次对接回收操作，根据每一次对接回收操作的成功或失败情况计算得分，累加得到对接回收性能评分。

同样的，可以在不同的预定水流条件和/或不同的航行参数进行试验以得到相应的目标识别性能评分，该实施例不再赘述。

在一个实施例中，无论是在对哪一项性能的考察过程中，还可以将完成试验的时间纳入考察中，比如在对目标搜寻识别性能的考察评价时，完成时间越快，则表示性能更优。因此在试验过程中，确定水下无人航行器完成试验过程的试验时长，基于试验过程得到的机动性能评分和/或识别性能评分结合试验时长，得到对水下无人航行器的搜探性能评价结果。这里试验过程根据实际情况含义不同，可以是仅对一项性能考察的过程，或者是对多项性能考察的整体过程。预先设定不同的试验时长对应的得分情况，在总评分越高表示的性能越优的基础上，试验时长越短、得分越高。比如一种做法是，设定基准时长，若试验时长短于基准时长则加分，若试验时长长于基准时长则扣分，且进一步的，试验时长相对于基准时长减小的时长则加分越多，试验时长相对于基准时长增加的越多则扣分越多。比如一种可能的计分方式如下表所示：

相对于基准时长的时长

＜5s

5-10s

10-20s

20-50s

50-90s

＞90s

提前

+0.5

+1

+2

+3

+4

+5

超时

-0.5

-1

-2

-3

-4

-5

当基于本申请的方法对水下无人航行器搜探性能进行评价试验时，同时进行针对多项性能的评价试验，比如在对机动性能的考察评价过程中，同时搜索预定形状特征目标物以对水下无人航行器的目标定位性能的考察评价。或者，连续进行针对多项性能的评价试验且进行各项性能的评价试验相互独立，比如，在某一航段对机动性能进行考察评价、在下一航段对水下无人航行器的目标定位性能的考察评价。而为了简述条件设定和参数调节过程，一般会采用连续进行针对多项性能的评价试验且进行各项性能的评价试验相互独立的做法。

比如在一个实例中，试验水池包括起始区、1号区域、2号区域、3号区域和终点区，请参考图5，其中，1号区域设置有若干个形成为障碍物的物体、可以如图2设置，2号区域设置有若干个具有不同图像特征的目标物、可以如图3所示，3号区域设置有若干个具有不同形状特征的海底目标物、可以如图4设置。水下无人航行器在起始区完成所有调试准备工作，从起始区出发后不得遥控操作，不得进行人工干预。水下无人航行器从起始区出发后依次经过1号区域、2号区域和3号区域后到达终点区，其具体的航行路线预先设置，如图5箭头示出了水下无人航行器的航行路线的示意图。在1号区域内对机动性能进行考察评价得到机动性能评分，在2号区域内对目标识别性能进行考察评价得到目标识别性能评分，在3号区域内对目标定位性能进行考察评价得到目标定位性能评分，在终点区对对接回收性能进行考察评价得到对接回收性能评分。且对起始区至终点区的试验过程进行计时得到试验时长，并得到相应的时长评分。

由此得到机动性能评分、目标识别性能评分、目标定位性能评分、对接回收性能评分和时长评分，假设预先设定不同单项评分和五项跟对应的搜探性能评价结果如下表所示：

单项评分	五项评分	搜探性能评价结果
			大于40	大于200	优秀
30-40	150-200	良好
			20-30	100-150	合格
10-20	50-100	中等
			10以下	50以下	较差

如上所述，当同时考量多项总评分和部分单项评分时，可以以多项总评分对应的搜探性能评价结果作为最终的搜探性能评价结果，比如五项评分在150-200、对应的搜探性能评价结果为良好，但有一项单项评分为25分，其余四项评分均在30-40范围内，则按此原则可以确定最终的搜探性能评价结果为良好。或者，以多项总评分和各单项评分的评分数值段所在方位分别确定子结果，并将指示性能最差的子结果作为搜探性能评价结果。比如在上述举例中，按照五项评分在150-200确定子结果为良好，四项评分均在30-40范围内确定子结果为良好，一项单项评分为25分确定子结果为合格，则最终的搜探性能评价结果为合格。

实际评价试验过程中还包括其他个性化的设定，比如可以采用自动化记录与人工测评相结合的方法，同时还可以全程进行影像记录。再比如可以设定如果水下无人航行器存在故意无视任务要求以逃避失败扣分等情况，裁判有权判定其任务失败，自动使其失去测试资格。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水下无人航行器搜探性能评价试验方法，其特征在于，所述方法包括：

在试验过程中控制水下无人航行器按预定的航行参数在试验水池中航行，所述试验水池内有预定水流条件的水流以及若干个物体，所述航行参数包括航向和/或航速；

根据所述水下无人航行器在航行过程中对形成为障碍物的物体的触碰情况，得到所述水下无人航行器的机动性能评分，和根据所述水下无人航行器在航行过程中对所述试验水池内的形成为预定目标物的物体的识别情况，得到所述水下无人航行器的识别性能评分；包括：根据所述水下无人航行器在航行过程中对所述试验水池内的预定图像特征目标物的图像识别情况得到所述水下无人航行器的目标识别性能评分，和根据所述水下无人航行器在航行过程中对所述试验水池内的预定形状特征目标物的识别情况得到所述水下无人航行器的目标定位性能评分；

根据所述水下无人航行器在航行过程中的对接回收操作的完成情况得到所述水下无人航行器的对接回收性能评分，确定所述水下无人航行器完成所述试验过程的试验时长；

基于试验过程得到的机动性能评分和识别性能评分结合对接回收性能评分以及试验时长得到对所述水下无人航行器的搜探性能评价结果；

调节所述试验水池内的水流的预定水流条件，得到所述水下无人航行器在不同预定水流条件下航行时的搜探性能评价结果，所述预定水流条件包括流速和/或能见度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调节所述水下无人航行器的航行参数，并得到不同航行参数下的机动性能评分和识别性能评分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述障碍物包括悬浮障碍物、固定障碍物和飘动障碍物中的至少一种，所述固定障碍物固定在所述试验水池的底部，所述悬浮障碍物悬浮在所述试验水池的水流中，所述飘动障碍物的一端固定在所述试验水池底部、另一端处于自由状态并在水流作用下飘动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述试验水池内在不同的水流高度处设置有若干个具有不同图像特征的目标物，所述预定图像特征目标物是所有目标物中具有预定图像特征的目标物，所述预定图像特征包括目标物的颜色特征、尺寸特征、形状特征以及目标物上的标识特征中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述试验水池中存在至少一个目标物形成为所述预定图像特征目标物的干扰目标物，所述预定图像特征目标物的干扰目标物与所述预定图像特征目标物仅存在一项特征不同、其余特征均相同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述试验水池的底部固定有若干个具有不同形状特征的海底目标物，每个海底目标物直接固定或掩埋在所述试验水池的底部，或者每个海底目标物置于容器内并设置在所述试验水池的底部；所述预定形状特征目标物是所有海底目标物中具有预定形状特征的海底目标物。