usc-auv-passive-sonar:用于对水下声波源进行三角测量的水听器阵列

概述 国际 AUVSI Robosub 竞赛的主要任务之一是定位声学水下 pinger 的来源。 这个 pinger 安装在 100m 宽的游泳池地板上的某个地方。 它每 2 秒发出 20-30kHz 的 ping，持续 1.3 毫秒。 高级任务是使用此 ping 信号将 AUV 引导到池中的特定位置。 我们的方法是使用以精确几何配置定向的三个水听器阵列，然后使用到达角计算来确定 ping 源的方向。 为此，我们需要确保来自水听器的干净模拟信号。 定制的 PCB 设计用于执行高速信号调节和数据采集。 然后可以使用一系列过滤器和相位比较处理这些数据，从而进行 ping 检测并计算 AUV 所需的航向。 由于该项目跨越了混合信号域，因此进行了大量原型设计和测试以确保功能性。 下面是信号路径的早期白板，从水听器输入到机器人驱动。 硬件 与 AUV 上的大多数电子元件一样，水听器和声纳板安装在