[发明专利]一种水下多缆定位系统及其方法

摘要

本发明涉及一种水下多缆定位系统及其方法，该系统由位于水面拖缆船上的数据采集卡和主控机，以及由拖缆船拖拽的多条拖缆组成。拖缆内装有包括声学换能器、测深计、罗盘的阵元以及数据传输包组成的数据传输系统。主控机将定位指令发送给各个阵元，阵元测得需要的定位信息，主控机解算拖缆各段具体位置。本发明采用优化的声学阵形的水声定位，并结合GPS浮标、罗盘、测深计对多缆进行定位。首先由GPS确定每条拖缆前、后两端的大地坐标；通过测深计测得拖缆各段的深度信息，通过声学定位初步解算出拖缆上各段相对于拖船航行方向的横向和纵向坐标，保留横向坐标值；采用罗盘数据和声学定位所求得的横向坐标值来重新算出拖缆上各段纵向坐标。

主权项

1、一种水下多缆定位系统，所述系统包括：一水面拖船和多条水下拖缆；一辅助金属支架，装于拖船后部，用于将拖缆展开；其特征在于，所述系统进一步包括：一全缆声学网络，所述全缆声学网络，是在每条拖缆前、后两端各布放一个定位浮标，拖缆后端的定位浮标下布放的一个第一声学换能器阵元，在每条拖缆上，沿拖缆的前端到后端对应地周期性布置多阶阵元，第一阶阵元依次布置一个第一声学换能器阵元和多个第二声学换能器阵元，此后各阶阵元依次布置一个第三声学换能器阵元和多个第二声学换能器阵元，用于对声学测时信息进行采集；所述第三声学换能器为收发合置换能器；一数据传输系统，所述数据传输系统安装与阵元对应的数据传输包，用于将主控机发送的指令传输给各阵元，及将各阵元采集到的定位信息传到船上的主控机处理；一数据采集卡，所述数据采集卡装于水面拖船上，用于将采集到的数据传输给主控机；和一主控机，所述主控机装于水面拖船上，用于向水下拖缆上的各阵元发出指令，并处理采集卡传输的数据；所述阵元包括：一测深计，用于测得所在阵元的深度值；一罗盘，用于对每个阵元进行偏移角度测量；和一声学换能器，用于测量阵元间相对距离。