[发明专利]一种基于可控震源的地声定位系统

说明书

本发明公开了一种基于可控震源的地声定位系统，本发明是通过可控震源基站发射地声编码信号，然后由矢量振动传感器接收该地声编码信号，再通过定位终端基于该地声编码信号进行定位，从而在地下地上空间、草原和丛林等局部区域实现精确定位，满足特定条件和环境下的定位和信息传输需求。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基于可控震源的地声定位系统。

背景技术

现有的定位方法基本都是基于卫星信号来实现对终端进行定位，例如GPS定位等，但是这种定位方法在山区等信号不好地地方是不能实现很好地定位的，所以如何在山区等信号不好的地方实现定位是现在亟待需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于可控震源的地声定位系统，以解决现有技术中在山区等信号不好区域不能实现准确定位的问题。

本发明提供了一种基于可控震源的地声定位系统，该系统包括：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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。