[发明专利]水下定位方法及水下电子设备

说明书

本公开实施例公开了一种水下定位方法，所述方法执行于所述主设备中，包括：向从设备广播问讯信号，并标记发射时间戳及记录自身的轨迹状态；接收各从设备回复的应答信号，根据从设备应答信号的时间戳和本地发送问讯信号时间戳的时延计算各从设备和主设备间的斜距距离x_i；获取自身的深度信息，以及根据从设备的应答信号获取各从设备的深度信息，并计算主设备与各从设备的深度差Δh_i；根据所述斜距距离x_i及所述主从设备深度差Δh_i得到从设备在主设备建立球坐标系的坐标位置，以及将自身接收的运动轨迹带入坐标系中以修正各从设备的位置。本公开实施例采用水下方位估计和水声通信技术，通过信息回传广播的方式完成对水下电子设备的准确定位，进而可以使多台水下电子设备中一台设备可以获得其他设备水下的位置信息。

技术领域

本公开的实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种水下定位方法及水下电子设备。

背景技术

水下声学定位技术是广泛使用的主流技术，近几年来发展非常迅速。声学定位系统根据基线的长度不同，可以分为3种主要的定位技术：长基线(Long Baseline，简称LBL)定位、短基线(Short Baseline，简称SBL)定位和超短基线(Ultra ShortBaseline，简称USBL)定位。

长基线定位能在宽广的区域内提供高精度的位置，需要至少3个应答器组成的阵列部署在海底的已知点以及一个换能器，换能器测量出到水底应答器的斜距，从而计算出自身的坐标位置。短基线定位需要安装至少3个换能器阵，换能器之间的位置关系为已知，应答器安装在需要定位的目标上，多个换能器测量出到同一个应答器的距离，从而计算出目标的位置。超短基线定位要求换能器中有至少三个单元，应答器安装在需要定位的目标上，换能器测量出到应答器的水平和垂直角度及斜距。

但是，上述三种定位方式均需要布设基阵，复杂度和成本极高，并不适合应用于便携的水下电子设备。

发明内容

本公开实施例提供一种水下定位方法及水下电子设备，以解决对便携水下电子设备的精确定位问题。

本公开的一个实施例提供一种水下定位方法，所述方法执行于所述主设备中，包括：

向从设备广播问讯信号，并标记发射时间戳及记录自身的轨迹状态；

接收各从设备回复的应答信号，根据从设备应答信号的时间戳和本地发送问讯信号时间戳的时延计算各从设备和主设备间的斜距距离{x₁，x₂，...x_i，...x_n}，其中，i为从设备标号，n为从设备数量；

获取自身的深度信息，以及根据从设备的应答信号获取各从设备的深度信息，并计算主设备与各从设备的深度差{△h₁，△h₂...，△h_i，...，△h_n}；

根据主设备到各从设备的水平角度、所述斜距距离x_i及所述主从设备深度差Δh_i得到从设备在主设备建立球坐标系的坐标位置，以及将自身接收的不同从设备信号到达时间点时主设备的运动轨迹带入坐标系中以修正各从设备的位置。

本公开的一个实施例提供一种水下电子设备，所述主设备包括：

存储器，用于存储可执行的计算机程序；以及

处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述的水下定位方法。