[发明专利]一种海底阵形测量方法

权利要求书

1.一种海底阵形测量方法，其特征在于，包括：

远场双辅助声源法平面阵阵形测量：

远场辅助声源法进行阵形估计中，在待估计阵元的远场放置两个参考声源B₁和B₂，直角坐标系下，B₁和B₂的方位角分别为α₁和α₂；水听器阵列的参考阵元位于原点O，待计算位置的阵元位于P点；

在B₁和B₂位置处发射有规信号，同时记录O点和P点接收的信号；

假设P点接收到声源B₁和B₂发射的信号，相对于O点接收信号的时延差分别为γ₁和γ₂；通过GPS精确测量出B₁和B₂的位置；在声源方位角α₁和α₂和声速已知的情况下，根据各个阵元接收到的信号计算出它们相对于参考阵元的时延即可得到阵形；

远场三辅助声源法立体阵阵形测量：

三个声源分别为S₁、S₂和S₃，基阵的参考阵元位于O(0,0,0)，基阵的待校准阵元位于A点，此坐标系下，S₁的方位角和俯仰角分别为θ₁和S₂的方位角和俯仰角分别为θ₂和S₃的方位角和俯仰角分别为θ₃和三个声源可通过自身GPS所得位置分别为(X₁,Y₁,Z₁)、(X₂,Y₂,Z₂)和(X₃,Y₃,Z₃)；通过分时时延求取，得到待校准阵元接收到声源S₁、S₂和S₃发出的信号相对于O处参考阵元的时延分别为τ₁、τ₂和τ₃；求得参考阵元A点的坐标(X,Y,Z)。

2.如权利要求1所述的海底阵形测量方法，其特征在于，时延τ₁、τ₂和τ₃通过如下方法得到：

以立体阵为例，

式中，为O到A方向的矢量，c为声速；

将上式做进一步变化，可得：

由此，可求得待校阵元坐标为：

同时，可获得待校阵元坐标误差与时延估计误差关系式为：

式中，Δτ₁、Δτ₂和Δτ₃分别为τ₁、τ₂和τ₃的估计误差。