[发明专利]一种基于五波束配置的声多普勒和声相关测速方法

摘要

本发明属于水下导航技术领域，具体涉及一种基于五波束配置的声多普勒和声相关测速方法。本发明的基于五波束配置的声多普勒和声相关测速方法，包括以下步骤：步骤1、脉冲对测频；步骤2、声相关测速；步骤3、确定频偏范围；步骤4、模糊区间修正；步骤5、运动载体速度修正。本发明解决了现有的声学多普勒测速方法在测量高速运动载体时测速结果不准确的问题，通过声相关测速对声多普勒模糊速度进行补偿，可以消除高速水下运动载体的测速奇点，提高声学多普勒测速的精度。

主权项

一种基于五波束配置的声多普勒和声相关测速方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、脉冲对测频通过脉冲对测频算法获得有可能存在频偏模糊的多普勒频移fdp；步骤2、声相关测速通过声相关的基阵设计选择相应的时间相关或空间相关测速算法，得出粗测速度vc，此时vc存在一定误差精度不高，不能直接用来进行水下载体的导航。步骤3、确定频偏范围频移fdc通过下式计算：fdc=2vccfTcosα]]>其中fT为发射信号中心频率，c为声速，α为换能器发射的波束中心轴线与水平轴的夹角；则频偏区间k'为：k'＝[(fdc‑fdp)/2/fmo]，[·]为取整符号；fmo为已知的模糊频率，fmo＝1/2τs。步骤4、模糊区间修正如果fdc‑2*k'*fmo的符号与fdc的符号一致，那么说明步骤3中的k'是正确值，则令k＝k'；如果fdc‑2*k'*fmo的符号与fdc的符号相反，那么说明步骤3中的k'需要进行修正，若fdc‑2*k'*fmo＞0，fdc＜0，则令k＝k'‑1，若fdc‑2*k'*fmo＜0，fdc＞0，则令k＝k'+1。步骤5、运动载体速度修正修正后的频移为fR＝fdp+2*k*fmo，经过频移速度转换最终完成对运动载体速度的修正。