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2 展开机构的机械原理和方案设计
2.1 声阵列定位原理
前面提到声阵列展开之后,阵列中的若干个传感器之间的相对位置应当有一定的精度,下面首先讨论一下声阵列定位的计算原理。假设声阵列与任意目标的相对位置如图2.1所示。
图2.1 四传感器平面声阵列定位原理图
图中p点为任意位置处的被定位目标,四个小圆柱代表传感器每隔90度分布在一个半径为a的圆周上,坐标系(右手系)原点建在圆心处,圆所在平面为x-y平面,p点和原点连线与z轴夹角为β,连线在x-y平面上的投影与x轴夹角为α。
依据直角三角形勾股定理有:
(2.1)
式中:c为声速;
a为传感器分布圆半径,为已知量;
ti (i=1,2,3,4)为目标发出的声波到达第i个传感器所用时间,可由各传感器测出
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