[发明专利]一种水面母船校准海底应答器坐标位置的方法

摘要

本申请属于水下导航定位领域，具体涉及一种水面母船校准海底应答器坐标位置的方法。本发明包括：布放应答器；载有GPS和水声基阵的母船在应答器上方水平面以应答器入水点为圆心，绕应答器做圆周运动，向应答器发出信号，并接收应答器的返回信号，通过信号的往返时间，得到基阵坐标系原点与应答器的距离，同时记下母船坐标，采集第一次数据；母船再反方向做圆周运动，采集到第二组数据；重复执行步骤（2）（3）N次，总共采集到N组数据,其中寻优代价函数：对采集到的数据进行处理，解算出应答器的真实坐标，从而实现对应答器坐标位置的校准。本发明相对于传统的母船只朝一个方向作圆周运动采集数据，解算出来的应答器坐标校准精度更高。

主权项

1.一种水面母船校准海底应答器坐标位置的方法，其特征在于：（1）布放应答器；（2）载有GPS和水声基阵的母船在应答器上方水平面以应答器入水点为圆心，绕应答器做圆周运动，向应答器发出信号，并接收应答器的返回信号，通过信号的往返时间，得到基阵坐标系原点与应答器的距离，同时记下母船坐标，采集第一次数据,应答器在大地坐标系下的坐标与母船GPS与水声基阵之间的坐标变换为：XTG=XDG-RBGXDB+RBG(ROBXTO+XOB)]]>其中，^GX_T为大地坐标系下应答器的坐标，^GX_D为大地坐标系下GPS的坐标，^BX_D为船体坐标系下GPS的坐标，为大地坐标系到船体坐标系的旋转矩阵，为船体坐标系到基阵坐标系的旋转矩阵，^OX_T为基阵坐标系下应答器的坐标，^BX_O为船体坐标系下基阵的坐标，基阵坐标系是与船体坐标系重合，从而为单位矩阵得：XTO=R-1BG(XTG-XDG)+XDB-XOB]]>第i次采集数据时，基阵坐标系中应答器的坐标为XTiO=xTiOyTiOzTiOT;]]>（3）母船再反方向做圆周运动，采集到第二组数据；（4）重复执行步骤（2）（3）N次，总共采集到N组数据,其中寻优代价函数：L_i为第i次采集数据时，基阵坐标系原点与应答器的距离；（5）对采集到的数据进行处理，解算出应答器的真实坐标，从而实现对应答器坐标位置的校准。