[发明专利]一种水下滑翔机四面体阵三维被动测向方法

权利要求书

1.一种水下滑翔机四面体阵三维被动测向方法，其特征在于：所述测向方法是通过以下步骤实现：

步骤1、将四个水听器A、B、C和D两两组合，得到各组合在直角坐标系中的向量和再求得所得各向量与入射波方向向量所成的余弦夹角α₁，α₂，α₃，α₄，α₅，α₆；

步骤2、求得步骤1中所得的各余弦夹角对应的信号到达两个水听器的理论时延差τ₁、τ₂、τ₃、τ₄、τ₅、τ₆；

步骤3、四个水听器的接收信号经傅里叶变换转换为频域信号X₁(f)、X₂(f)、X₃(f)、X₄(f)，频域信号根据步骤1中的两两组合方式分别进行互谱计算，得到互谱计算结果X₁₂(f)、X₁₃(f)、X₁₄(f)、X₂₃(f)、X₂₄(f)、X₃₄(f)；

步骤4、将步骤3测得的互谱结果取模平均，得到互谱幅度谱平均值，再对互谱幅度谱平均值进行线谱检测，测得信号的频率f₀；

步骤5、根据步骤3、4所得信号频率f₀和其所对应的相位谱进行相位差估计，得到各组水听器的线谱信号的相位差

步骤6、根据步骤4、5中所得频率和各组水听器的线谱信号的相位差，求得各组水听器的线谱信号的实测时延差τ′₁、τ′₂、τ′₃、τ′₄、τ′₅、τ′₆；

步骤7、将步骤2与步骤6所求的时延差一一对应联立起来，得到一个由6个方程组成的二元超定方程组；

步骤8、用最小二乘法解步骤7所得的超定方程组，得载体坐标系下的信号入射方向向量并利用罗经值对信号入射方向向量进行修正，得到大地坐标系下的信号入射方向向量

步骤9、根据步骤8的结果，将大地坐标系下的方位角θ和俯仰角联立构成二元方程组，求解二元方程组即得大地坐标系下的方位角θ和俯仰角