船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103411603A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103411603103411603A(43)申请公布日2013.11.27(21)申请号201310308534.6(22)申请日2013.07.22(71)申请人中国人民解放军92537部队地址100161北京市丰台区六里桥北里四号院(72)发明人张海鹏陈新刚徐定海敖晨阳母海方陈新传(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人仇蕾安李爱英(51)Int.Cl.G01C21/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法(57)摘要本发明提供一种船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，具体步骤为：步骤一、设计测量装置，该测量装置与船舶电、磁场传感器固连；选取一个由三个相互正交的支杆组成的支架，该支架形成三维正交坐标系；在每一坐标轴正方向的支架上设置一加速度计，且每一加速度计敏感轴与其所处的坐标轴重合；在每一坐标轴正方向的支架上固连一陀螺仪，其每一陀螺仪敏感轴与其所固连的坐标轴平行；步骤二、数据测量；步骤三、数据处理，获取电、磁场传感器姿态位置；本发明利用加速度计和陀螺仪可实现对船舶电、磁场的准确测量，该方法实现，且测量结果准确，测量成本较低。CN103411603ACN10346ACN103411603A权利要求书1/1页1.一种船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一、制作测量装置，该测量装置与电场传感器固连；所述测量装置包含一个由三个相互正交的支杆组成的支架，该支架形成三维正交坐标系；在每一坐标轴正方向的支架上设置一加速度计，且每一加速度计敏感轴与其所处的坐标轴重合；在每一坐标轴正方向的支架上固连一陀螺仪，且每一陀螺仪敏感轴与其所固连的坐标轴平行；步骤二、数据测量；首先、将所述测量装置置于水中，并在预设t时间内保持不动；其次、将所述测量装置迅速拉出水面；再次、在所述测量装置拉出水面时，将GPS定位装置安装在该测量装置上；在执行数据测量过程中实时采集加速度计、陀螺仪以及GPS生成的数据；步骤三、数据处理，获取电场传感器姿态位置；姿态计算：根据陀螺仪和加速度计生成的数据计算电场传感器的姿态；位置计算：基于GPS定位装置生成的、表示测量装置位置的GPS数据，对陀螺仪和加速度计输出数据的运算结果进行逆运算，获取电场传感器的位置。2.根据权利要求1所述船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，其特征在于，所述逆运算的过程为：步骤101、将测量装置在水下布放的位置设为原点（0，0，0）；步骤102、根据测量装置拉出水面过程中陀螺仪和加速度计生成的数据，计算出测量装置拉出水面，并安装完毕GPS时，测量装置相对于原点的位置（x,y,z）；步骤103、将GPS定位装置测量的、测量装置相对于大地坐标系的位置（xd,yd,zd）与所述位置（x,y,z）进行比较，获取位置差（△x，△y，△z），所述位置差即为测量装置在水下布放的、相对于大地坐标系的位置，根据该位置获取船舶电场传感器的位置。3.根据权利要求1所述船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，其特征在于，所述预设t时间为10min以上。4.根据权利要求1所述船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，其特征在于，所述加速度计为石英加速度计或摆式加速度计。5.根据权利要求1所述船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，其特征在于，所述陀螺仪为U50型激光陀螺仪、动力调谐陀螺仪、光纤陀螺仪、三浮陀螺仪或静电陀螺仪。2CN103411603A说明书1/4页船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法技术领域[0001]本发明属于电、磁场防护技术领域，具体涉及一种船舶电场防护技术中测量传感器姿态位置测量方法。背景技术[0002]在需要对船舶防护电场进行测量时，例如，预期船舶会经过某一航道时，需要事先在其航道下布放数个电场测量设备，构成电场测量阵列，每个测量设备间隔大约在15米左右，以测量船舶电场大小。当外舰离开时，再回收电场测量设备。但是，利用目前这套测量方法存在两大问题：[0003]①虽然能够事先布放电场传感器，但是布放的电场传感器在从海面落到水底的过程中，在海流、海浪、布放船颠簸等影响下，其运动的随机性很大，无法确定布放的电场传感器的准确位置；[0004]②海底一般并不平坦，测得的电场方向难以确定。发明内容[0005]有鉴于此，本发明提供一种船舶电场防护中电场传感器姿态位置测量方法，该方法可以快速运算出船舶电场传感器姿态和位置，过程简单，且实现成本低。[0006]实现本发明的技术方案如下：[0007]一种船舶电场防护中电场传感器姿