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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种基于三维空间多基地声呐的目标定位和误差分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115629389B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211110589.1，技术领域涉及：G01S15/89；该发明授权一种基于三维空间多基地声呐的目标定位和误差分析方法是由张毅;张效民设计研发完成，并于2022-09-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维空间多基地声呐的目标定位和误差分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三维空间多基地声呐的目标定位和误差分析方法，将多个基站分配在不同的水平面中，从而构建三维的多基地声呐系统定位模型，并且给出相应配置条件下的三维空间多基地声呐误差分布情况，将多基地声呐系统平面定位扩展到三维空间定位，并且给出三维的误差分布图，为后续进一步对多基地声呐定位方法和误差分析研究提供了新颖有效的方案。本发明可以准确、高效描述三维空间的定位精度特征，有效解决了原方法和仿真只能将二维定位精度数据展示的问题。

本发明授权一种基于三维空间多基地声呐的目标定位和误差分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维空间多基地声呐的目标定位和误差分析方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：根据同平面多基地声呐定位模型，将多基地声呐的各个基站放置于不同的水平面上，构建三维空间多基地声呐系统配置模型，画出三维空间声呐系统拓扑图，确定各个参数的实际物理意义； 步骤2：确定三维多基地声呐系统的各个基站位置关系，利用其几何关系以及每个基站的距离测量信息，分析三维空间多基地声呐的目标定位原理，进一步给出目标定位方程，计算三维空间目标估计值，具体如下； 假设S表示目标位置，rT为接收站到目标的距离，rR1,rR2,…rRN分别为目标到声呐各接收站距离；距离和rΣi为声波从发射站经过目标反射到第i个接收站的时间和水中声速的乘积；写出如下三维空间多基地声呐的目标定位方程： 式中，xT、yT、zT分别表示T站位置的x、y、z坐标，xR1…xRN分别表示第i个接收站的x坐标，yR1…yRN分别表示第i个接收站的y坐标，zR1…zRN分别表示第i个接收站的z坐标，x、y、z分别表示目标位置的x、y、z坐标； 由上面方程可得： xT-xRix+yT-yRiy+zT-zRiz＝gi 把上面方程写成矩阵形式：AX＝f； 其中：X＝[x,y,z]T，f＝[g1,g2,…,gN]T 即可得目标的估计值为： 步骤3：考虑时间测量误差和站址测量误差，给出三维多基地声呐系统误差分布计算方程； 对目标定位方程式1两边进行微分得到三维多基地声呐的误差方程： 式中，c11…cN1分别表示目标与第j个接收站的x坐标之差和距离的比，即c12…cN2分别表示目标与第j个接收站的y坐标之差和距离的比，即c13…cN3分别表示目标与第j个接收站的z坐标之差和距离的比，即cT1、cT2、cT3分别表示kR1…kRN表示为kRi＝-cj1dxj+cj2dyj+cj3dzj，kT＝-cT1dxT+cT2dyT+cT3dzT； 将式2写为矩阵形式并利用伪逆法解得目标的定位误差估计值： dV＝CdX+dXS dX＝CTC-1CT[dV-dXS]T 式中，dV＝[dr∑1dr∑2…dr∑NdrT]T，dX＝[dxdydz]T，dXS＝[kR1+kTkR2+kT…kRN+kTkT]T； 故定位误差的协方差为： Pdx＝E[dXdXT]＝CTC-1CT{E[dVdVT]+E[dXSdXS T]}CTC-1CTT 定位精度表示为： 步骤4：利用MATLAB软件搭建三维多基地声呐误差分布仿真环境，选择基站数量，得到三维空间误差分布图。

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