[发明专利]四点阵探鱼声呐

权利要求书

1.一种四点阵探鱼声呐，四点阵探鱼声呐，其特征在于：包括固定在底架上的1号声呐、2号声呐、3号声呐、4号声呐、控制中心和太阳能板，所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐呈一等距方阵分布设置，所述太阳能板分别与所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐和所述控制中心供电连接，所述控制中心包括处理单元以及分别与所述处理单元电信息连接的驱动模块、数据存储模块、光伏电源模块、无线收发器、温度传感器和通信模块，所述温度传感器通过485总线与所述处理单元连接，用于实时测量水温的变化，所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐通过无线收发器与所述处理单元无线电信息连接，同时分别通过设有继电器的电路与所述处理单元电连接，所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐的声波的信号接收回路上连接有滤波器和放大电路；所述处理单元控制所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐中一个为发射接收声呐、其他三个为接收声呐依次循环工作，并根据接收到的所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐的声波信息和所述温度传感器检测的温度信息计算得到被测鱼群的位置坐标；

其中，通过下述公式计算得到探测目标的三维坐标：

首先根据公式Di＝(ti-t/2)*c计算各接收声呐到目标的距离；其中，Di为对应的声呐到目标的距离，ti为接收声呐定时器计量的自声波发射到接收对应的总时间，t为发射接收声呐自声波发射到接收对应的总时间，t/2为发射接收声呐的声波到达目标的时间，c为声波的速度，一般为344m/s；

将所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐和所述4号声呐分别作为发射接收声呐或接收声呐对应的ti、t分别带入上述公式获得所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐和所述4号声呐分别到目标的距离D₁、D₂、D₃和D₄；

再将距离D₁、D₂、D₃和D₄代入下列公式：

1号声呐为发射接收声呐，2号声呐、3号声呐、4号声呐为接收声呐：

(L-x)²+y²+z²＝D₂²；

(L-x)²+(L-y)²+z²＝D₃²；

x²+(L-y)²+z²＝D₄²；

2号声呐为发射接收声呐，1号声呐、3号声呐、4号声呐为接收声呐：

x²+y²+z²＝D₁²；

(L-x)²+(L-y)²+z²＝D₃²；

x²+(L-y)²+z²＝D₄²；

3号声呐为发射接收声呐，1号声呐、2号声呐、4号声呐为接收声呐：

x²+y²+z²＝D₁²；

(L-x)²+y²+z²＝D₂²；

x²+(L-y)²+z²＝D₄²；

4号声呐为发射接收声呐，1号声呐、2号声呐、3号声呐为接收声呐：

x²+y²+z²＝D₁²；

(L-x)²+y²+z²＝D₂²；

(L-x)²+(L-y)²+z²＝D₃²；

其中，L为相邻声呐之间的距离，x,y,z为目标的三维坐标；通过上述公式求值得出目标的三维坐标，并且通过处理单元的控制实现四个声呐依次循环工作，最终在显示器终端实时显示目标的三维坐标。