一種檢波器二次定位方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種檢波器二次定位方法及系統，屬于檢波器定位領域，方法包括：控制聲源發出詢問聲波并獲取聲源發出詢問聲波的發聲時刻和發聲位置；獲取信號處理終端采集到響應信號的采集時刻，響應信號由搭載在檢波器上的聲壓傳感器根據詢問聲波生成，聲壓傳感器與信號處理終端間連接有信號傳輸介質；通過改變聲源位置，獲取多組發聲時刻、發聲位置和采集時刻；根據初至波提取算法對多組發聲時刻和采集時刻進行計算，獲得聲源在不同的發聲位置時檢波器到聲源的多個距離參數；根據圓圓定位算法對聲源在不同的發聲位置時檢波器到聲源的多個距離參數進行計算，獲得檢波器的位置。本發明專利技術能夠低成本、高效率、高準確度地對檢波器進行二次定位。行二次定位。行二次定位。

【技術實現步驟摘要】
一種檢波器二次定位方法及系統


[0001]本專利技術涉及檢波器定位領域，特別涉及一種檢波器二次定位方法及系統。

技術介紹

[0002]淺海檢波器一般通過拋投的方式布放到海底，由于操作方式的隨機性等原因，檢波器很難布放到預設位置；此外，受洋流、潮汐等影響，檢波器在一定時間內會出現位置偏移的問題。因此，檢波器布放后必須再次測定其在海底的實際位置，這種方法稱之為二次定位技術。目前的二次定位方法主要有聲波定位和初至波定位兩種。
[0003]聲波定位法主要基于捆綁在檢波器上的應答器，由其接收聲源詢問信號，并返回應答信號，再通過聲吶陣接收應答器返回信號，之后通過計算來往信號的時延差推算出檢波器位置，定位精度高。但是，由于應答器布放后很容易被海底泥沙掩埋，導致定位聲源發出的超聲(30k
?
80kHz)詢問信號到達應答器時損耗較大，應答器無法響應；此外，當工作水深較淺時會導致環境噪聲增大，此時應答器的應答信號容易淹沒在噪聲中而無法識別；而且，目前應答器在海底工作時的故障率較高。由于上述原因，實際應用時應答器的信號采收率較低，導致聲波定位存在定位盲點。
[0004]初至波定位法主要是利用地震數據采集時的初至波時間定位，不需要其它專門的硬件設備，定位方便。但是，由于氣槍產生的氣泡頻率較低(主頻150Hz)、氣槍結構位置與氣泡位置偏差、氣槍產生的不同炮信號的子波不一致等原因，造成初至波方法的定位誤差大。
[0005]此外，也有采用遙控無人潛水器(ROV)布放檢波器，同時進行水下定位。但是操作復雜，成本高。

技術實現思路

[0006]針對現有技術存在的檢波器二次定位存在成本高、誤差大以及信號采收率低導致存在定位盲點的問題，本專利技術的目的在于提供一種檢波器二次定位方法及系統。
[0007]為實現上述目的，本專利技術的技術方案為：
[0008]一方面，本專利技術提供一種檢波器二次定位方法，用于對檢波器進行二次定位，包括以下步驟：
[0009]控制聲源發出詢問聲波，并獲取所述聲源發出所述詢問聲波的發聲時刻和發聲位置；
[0010]獲取信號處理終端采集到響應信號的采集時刻；其中，所述響應信號由搭載在檢波器上的聲壓傳感器根據所述詢問聲波生成，所述聲壓傳感器通過信號傳輸介質將所述響應信號傳遞至所述信號處理終端；
[0011]通過改變聲源位置，獲取多組所述發聲時刻、所述發聲位置和所述采集時刻；
[0012]根據初至波提取算法對多組所述發聲時刻和所述采集時刻進行計算，獲得所述聲源在不同的發聲位置時所述檢波器到所述聲源的多個距離參數；
[0013]根據圓圓定位算法對所述聲源在不同的發聲位置時所述檢波器到所述聲源的多
個距離參數進行計算，獲得所述檢波器的位置。
[0014]進一步的，所述方法還包括以下步驟：
[0015]通過炮檢點篩選和最小二乘法對所述檢波器的位置進行修正。
[0016]優選的，所述聲源搭載在激發船上，則所述通過改變聲源位置，獲取多組所述發聲時刻、所述發聲位置和所述采集時刻的步驟包括：
[0017]激發船沿預先設定的航線航行，在激發船航行途中，所述聲源間隔地發出多個詢問聲波。
[0018]優選的，所述發生時刻和所述采集時刻在同一計時器下獲取。
[0019]另一方面，本專利技術還提供一種檢波器二次定位系統，包括聲源激發端、信號處理終端以及安裝在檢波器上的聲壓傳感器；所述聲源激發端包括用于發出詢問聲波的聲源和用于定位的定位裝置；所述聲壓傳感器用于根據所述詢問聲波生成響應信號，且所述聲壓傳感器與所述信號處理終端之間連接有用于傳輸所述響應信號的信號傳輸介質；所述信號處理終端包括采集單元和處理單元，所述采集單元用于采集所述響應信號，所述處理單元用于根據采集到響應信號時的采集時刻以及聲源發出詢問聲波時的發聲時刻和發聲位置計算獲得檢波器的位置。
[0020]優選的，所述聲壓傳感器為光纖聲壓傳感器，所述信號傳輸介質為光纖，所述信號處理終端還包括光電轉換單元，所述光電轉換單元用于將光信號轉換為與所述采集單元相匹配的采集信號。
[0021]進一步的，所述信號處理終端還包括解調單元，所述解調單元用于將所述采集信號解調成與所述處理單元相匹配的處理信號。
[0022]進一步的，還包括定時器，所述定時器用于指示所述聲源發出詢問聲波以及指示所述信號處理終端采集所述響應信號。
[0023]優選的，所述聲源為電聲換能器聲源、參量陣聲源、流體動力式聲源、激光聲源、炸藥爆炸聲源或等離子體聲源。
[0024]優選的，所述光纖聲壓傳感器的光路結構為基于2
×
2耦合器、3
×
3耦合器或者是光柵器件的邁克爾遜干涉儀、馬赫澤德干涉儀或法布里
?
珀羅干涉儀。
[0025]優選的，所述檢波器有多個，且多個所述檢波器通過同一信號傳輸介質與所述信號處理終端連接。
[0026]進一步的，還包括激發船和和記錄船，所述聲源激發端安裝在所述激發船上，所述信號處理終端安裝在所述記錄船上。
[0027]采用上述技術方案，本專利技術的有益效果在于：
[0028]1、本專利技術的檢波器二次定位方法，相比較聲波定位方法，無需在檢波器上捆綁應答器，因此也無需通過聲吶陣接收應答器信號，從而不受環境噪聲的影響，具有檢波器收放方便、故障率低、運營及維護成本低的優點，并且也無需給應答器供電的電池；
[0029]2、本專利技術的檢波器二次定位方法，相比較初至波定位方法，其通過定位聲源發出詢問信號，因此定位精度高。
附圖說明
[0030]圖1為本專利技術實施例一中方法的應用場景示意圖；
[0031]圖2為本專利技術實施例一的方法示意圖；
[0032]圖3為本專利技術實施例二的方法流程圖；
[0033]圖4為本專利技術實施例三中系統的使用示意圖；
[0034]圖5為本專利技術實施例三中信號處理終端的結構示意圖。
[0035]圖中:1
?
聲源激發端、2
?
信號處理終端、21
?
采集單元、22
?
處理單元、23
?
光電轉換單元、24
?
解調單元、3
?
檢波器、4
?
聲壓傳感器。
具體實施方式
[0036]下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本專利技術，但并不構成對本專利技術的限定。此外，下面所描述的本專利技術各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0037]需要說明的是，在本專利技術的描述中，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示對本專利技術結構的說明，僅是為了便于描述本專利技術的簡便，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種檢波器二次定位方法，用于對檢波器進行二次定位，其特征在于：包括以下步驟：控制聲源發出詢問聲波，并獲取所述聲源發出所述詢問聲波的發聲時刻和發聲位置；獲取信號處理終端采集到響應信號的采集時刻；其中，所述響應信號由搭載在檢波器上的聲壓傳感器根據所述詢問聲波生成，所述聲壓傳感器通過信號傳輸介質將所述響應信號傳遞至所述信號處理終端；通過改變聲源位置，獲取多組所述發聲時刻、所述發聲位置和所述采集時刻；根據初至波提取算法對多組所述發聲時刻和所述采集時刻進行計算，獲得所述聲源在不同的發聲位置時所述檢波器到所述聲源的多個距離參數；根據圓圓定位算法對所述聲源在不同的發聲位置時所述檢波器到所述聲源的多個距離參數進行計算，獲得所述檢波器的位置。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法還包括以下步驟：通過炮檢點篩選和最小二乘法對所述檢波器的位置進行修正。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述聲源搭載在激發船上，則所述通過改變聲源位置，獲取多組所述發聲時刻、所述發聲位置和所述采集時刻的步驟包括：激發船沿預先設定的航線航行，在激發船航行途中，所述聲源間隔地發出多個詢問聲波。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述發生時刻和所述采集時刻在同一計時器下獲取。5.一種檢波器二次定位系統，其特征在于：包括聲源激發端、信號處理終端以及安裝在檢波器上的聲壓傳感器；所述聲源激發端包括用于發出詢問聲波的聲源和用于定位的定位裝置；所述聲壓傳感器用于根據所述詢問聲波生成響應信號，且所述聲壓傳感器與所述信號處理終端之間連接有用于傳輸所述響應信號的信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉英明，婁威龍，陳劍，張俊，王菲菲，蘇青青，朱寒，
申請(專利權)人：上海傳輸線研究所中國電子科技集團公司第二十三研究所，
類型：發明
國別省市：