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申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所

摘要：本发明涉及一种基于声呐的水面小型无人平台测线规划和探测方法，步骤为：1：分析待作业区的探测环境以及探测目标特点，获取包含目标探测的精度和距离的探测指标要求；2：依据探测指标要求确定包含声呐发射功率、系统增益以及波束开角范围的基本探测参数；3：依据确定的设备探测参数确定包含声呐安装角度和有效探测范围的探测参数；4：依据测区范围以及水文气象特点，进行测线制定；5：依据制定的测线航行，在航行探测的过程中，将声呐探测结果实时回传并显示；6：根据声呐回传信息，进行探测测线优化与结果分析决策。本发明提高了实际探测的效率，对于大船无法到达的区域进行无人探测提供了技术方法支撑。

主权项：1.一种基于声呐的水面小型无人平台测线规划和探测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分析待作业区的探测环境以及探测目标特点，获取包含目标探测的精度和距离的探测指标要求；步骤2：依据探测指标要求确定包含声呐发射功率、系统增益以及波束开角范围的基本探测参数；步骤3：依据确定的设备探测参数确定包含声呐安装角度和有效探测范围的探测参数；步骤4：依据测区范围以及水文气象特点，进行测线制定；步骤5：依据制定的测线航行，在航行探测的过程中，将声呐探测结果实时回传并显示；步骤6：根据声呐回传信息，进行探测测线优化与结果分析决策；步骤3中，包括：3.1、依据声呐工作原理，计算得到设备安装角度以及有效探测范围的理论值，具体公式为：b＝arcsinHL1-aL2＝HsinbΔR＝R2-R1＝Htanb-Htana+bD0＝2R2sinc2其中，a表示声呐波束开角；b表示声呐安装角度；H表示探测区域的平均水深；L1、L2表示探测边界斜距；R1、R2表示探测边界水平半径；ΔR表示有效探测范围的宽度；c表示声呐系统开角；D0表示理论有效探测范围；3.2、考虑艏向摆动以及航迹控制带来的探测精度损失，对有效探测范围的理论值进行修改，得到实际有效探测范围，具体公式为：D＝D0-Δ1-Δ21-sind其中，Δ1表示航迹控制精度误差；Δ2表示声呐受运动姿态影响带来的识别误差，d表示该测量航次的航向与艏向夹角的平均值；步骤4中，依据电子海图，获得待测区包含水深以及碍航区的基本信息，以此来制定测线：测线以直线为主，且测线的分布区域需覆盖全部测区，测区中曲线边界区域以水深数据为依据进行离散，离散为小型无人平台可达的折线段或者满足艇安全回转的圆形航迹；相邻两条测线之间的距离与步骤3计算得到的实际有效探测范围一致；步骤5中，通过现有声呐与电子海图之间的通信连接，将声呐识别的障碍物信息进行回传；将声呐识别的障碍物依据经纬度进行散点图显示，并将识别的满足要求的点进行特殊标志；在电子海图显示识别的障碍物的位置，并通过列表显示障碍物批号、名称、经纬度以及最后接受时间信息；步骤6中，依据实际航行条件以及探测结果，针对测量技术要求，进行测线的修正和优化，具体为：以保证声呐探测精度为前提，控制小型无人平台航行速度不能过快，另外，实际航行时需要综合考虑风向和水流方向对测线走向进行调整，若部分区域需要高精度测量，则重复步骤1-5，进行相关参数确定以及测线规划，实现障碍物信息的快速识别和回传。

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