[发明专利]一种基于可控震源的地声定位系统

权利要求书

1.一种基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，包括：可控震源基站组、矢量振动传感器和定位终端；

所述可控震源基站组包括多个可控震源基站，通过所述可控震源基站产生地声编码信号，并对所述地声编码信号进行放大和合成处理，然后将处理后的所述地声编码信号进行发射；

所述矢量振动传感器，用于对发射出来的地声编码信号进行接收，并将接收到的所述地声编码信号发送给所述定位终端；

所述定位终端，用于基于所述矢量振动传感器发送来的所述地声编码信号确定其自身所处的位置，以对所述定位终端自身进行定位。

2.根据权利要求1所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，

所述多个可控震源基站以满足所述定位终端的定位需要来进行布设。

3.根据权利要求1所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，所述可控震源基站进一步包括：信号编码模块、信号发生器模块、功率放大器模块和振动器模块；

所述信号编码模块，用于产生地声通信编码；

所述信号发生器模块，用于根据所述地声通信编码生成所述地声编码信号；

所述功率放大器模块，用于对所生成的地声编码信号进行放大处理；

所述振动器模块，与大地相耦合，将放大后的地声编码信号从大地发射出去。

4.根据权利要求3所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，

所述地声通信编码的编码体制依次包括基站码、校正码和信息码；

所述基站码用于识别地声信号的来源基站；

所述校正码包括地声通信体制中使用的所有载波波形，以为地声编码信号的提取与识别提供参考信号。

5.根据权利要求4所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，

所述地声通信编码中的基站码、校正码和信息码均采用伪随机m序列编码信号。

6.根据权利要求1所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，所述矢量振动传感器进一步包括：MEMS振动传感器、ΣΔAD转换器和微控制器模块；

所述MEMS矢量振动传感器，用于接收所述可控震源基站发射出来的地声编码信号，且所述矢量MEMS振动传感器采用三轴MEMS振动传感器作为信号接收端；

所述ΣΔAD转换器，用于在所述微控制器模块的控制下对所述MEMS振动传感器接收到的地声编码信号进行AD转换。

7.根据权利要求4所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，

所述定位终端是根据目标函数f(x,y)＝α||R-R₀||²+β||Φ-Φ₀||²解算，并取极小化来作为所述定位终端自身的位置的；

其中，x,y是所述矢量振动传感器的坐标位置，α和β均是加权系数；R₀是测得的所述矢量振动传感器到所述可控震源基站的距离，Φ₀是测得的所述矢量振动传感器到所述可控震源基站的角度，R是所述矢量振动传感器到所述可控震源基站的实际距离，Φ是测得的所述矢量振动传感器到所述可控震源基站的实际角度。

8.根据权利要求7所述的基于可控震源的地声定位系统，其特征在于，

通过模拟退火算法来求解所述目标函数。