短基線水聲定位系統(tǒng)sbl(編輯修改稿)
2025-05-27 03:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ???PaPavZZXXPMTPX??s in)(c os)(00??????PaPav XXc o nZZMNONZ ?? s i n)()( 00 ??????X’a 基陣坐標(biāo)系 船坐標(biāo)系 XV YV 2022/5/28 23 寫成矩陣形式有 ? 5)把 y軸的橫滾角加上，就可得到 矩陣表示先平移到船坐標(biāo)系，然后以 X軸為軸旋轉(zhuǎn)，得到的結(jié)果再以 Y軸為軸旋轉(zhuǎn)，便可得到對(duì)縱橫搖的修正結(jié)果 。 PaPav ZZXXPMTPX ?? s i n)(c o s)( 00 ??????PaPav c o nZZXXMNONZ ?? )(s i n)( 00 ???????????????????????????????????00c o ss i ns i nc o sZZXXZXaappppvv??????????????????????????????????????????????????000c oss i n0s i nc os0001c os0s i n010s i n0c osZZYYXXZYXaaarrrrppppvvv????????2022/5/28 24 短基線系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 —— 船舷懸掛式軌跡短基線測(cè)量系統(tǒng) ? 關(guān)心的問題 ? 應(yīng)用背景 ? 要測(cè)量、定位的目標(biāo)是什么？ ? 系統(tǒng)的作用距離、定位精度要求是什么？ ? 確定采用 SBL、 SSBL、 LBL那種定位系統(tǒng)。 ? 基線的陣形？需要幾個(gè)水聽器（基元）？ ? 定位解算方程 ? 定位精度 ? 誤差有多大？與什么參數(shù)有關(guān)？ ? 目的：尋求提高定位精度的方法。 2022/5/28 25 短基線系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 —— 船舷懸掛式軌跡短基線測(cè)量系統(tǒng) ? 關(guān)心的問題 ? 應(yīng)用背景 ? 基線的陣形？需要幾個(gè)水聽器（基元）？ ? 定位解算方程 ? 定位精度 ? 實(shí)際使用中還有哪些問題？如何解決？ ? 基陣的安裝，安裝誤差如何修正？ ? 基線發(fā)生搖擺如何修正？ ? 是否會(huì)發(fā)生距離模糊問題，如何避免？ ? 多途效應(yīng)（如水面的鏡面反射）會(huì)否影響定位解算？如何避免？ 2022/5/28 26 短基線系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 —— 船舷懸掛式軌跡短基線測(cè)量系統(tǒng) ? 引言 ? 背景 ? 海上試驗(yàn) ? 目標(biāo)的航速 、 姿態(tài) 、 控制特性 、 航行深度等 ? 高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自帶內(nèi)記設(shè)備 ? 短基線系統(tǒng)的使用目的 ? 客觀評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)航行情況 ? 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自身的控制等性能 ? 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回收 水下高速運(yùn)動(dòng)體三維軌跡 短基線測(cè)量系統(tǒng) 同步信標(biāo) 可承重多芯電纜 水下部分有換能器陣和水下電子艙，艙內(nèi)含有前置放大器、姿態(tài)測(cè)量裝置。 2022/5/28 27 ? 定位方程 ? 定位方程 ? 基陣坐標(biāo)系 ? 設(shè)參考點(diǎn)：基陣中心 ? 共有 6個(gè)接收基元 ? 其相對(duì)位置坐標(biāo)為 （ xi， yi， zi） ，i=1,2… ,6。 ? 目標(biāo)的相對(duì)位置坐標(biāo)為 （ X,Y,Z） ? 則定位方程為 ? ? ? ? ? ? ? ? 621 ,22222 ,...,ictdzZyYxX iiiii ????????2022/5/28 28 目標(biāo)的位置 ? 三個(gè)獨(dú)立的定位方程的解 ? 或者說三個(gè)球面的交匯點(diǎn) 2022/5/28 29 ? 定位方程的線性化 ? 方程中取 4個(gè)進(jìn)行線性化， ? 兩個(gè)式子相減，并設(shè) 可得 ? 取 3個(gè)方程構(gòu)成平面交匯方程組，解方程即可確定目標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo) 。 2/)()()()(221212111iiiiiiiiiirrddZzzYyyXxx??????????????2222 iiii zyxr ???? ? ? ? ? ? 2222 idzZyYxX iii ??????? ? ? ? ? ? 2 1212121 ???? ?????? iiii dzZyYxX2022/5/28 30 ? 定位方程的線性化 ? 將定位方程組寫成 矩陣形式 ? 令 222 22 22222/)rrdd(Z)zz(Y)yy(X)xx(iiiiiiiiii??????????????2/)()()()(221212111iiiiiiiiiirrddZzzYyyXxx??????????????222 32 32333/)rrdd(Z)zz(Y)yy(X)xx(iiiiiiiiii???????????????????????????????????????????iiiiiiiiiiiiiiiiiizzyyxxzzyyxxzzyyxx333222111A2022/5/28 31 ? 將定位方程組寫成 矩陣形式 ? 令 ? 記 ? 則寫為矩陣形式 Ax=c ? 當(dāng) A非奇異時(shí)可得到解 ?????????????????????????????iiiiiiiiiiiiiiiiiizzyyxxzzyy
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