技術(shù)特征：

1.一種多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正方法，其特征在于，利用公式(9)的修正模型對(duì)在Δt＝t₂-t₁時(shí)間內(nèi)的多普勒計(jì)程儀量測(cè)速度[V_{DVL_x} V_{DVL_y} V_{DVL_z}]^T進(jìn)行修正：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{hx}\\ V_{hy}\\ V_{hz}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{V}_{DVL\_x}\\ \frac{\cos \mathrm{\θ}+\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_y}-\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{2}{L}_z)-\frac{\sin \mathrm{\θ}+\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_z}+\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{4}{L}_y)\\ \frac{\sin \mathrm{\θ}+\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_y}-\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{2}{L}_z)+\frac{\cos \mathrm{\θ}+\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_z}+\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{4}{L}_y)\end{array}\right]---\left(9\right)$

其中V_h＝[V_hx V_hy V_hz]^T表示在Δt＝t₂-t₁時(shí)間內(nèi)載體在水平坐標(biāo)系h內(nèi)的速度，為多普勒計(jì)程儀經(jīng)測(cè)速誤差修正后輸出的速度；t₁為多普勒計(jì)程儀發(fā)射信號(hào)的時(shí)刻，t₂為多普勒計(jì)程儀接收到返回信號(hào)的時(shí)刻；V_{DVL_x}、V_{DVL_y}和V_{DVL_z}分別為多普勒計(jì)程儀量測(cè)得到的載體的右向、前向和向上的速度；θ為t₁時(shí)刻載體的俯仰角；Δθ為Δt時(shí)間內(nèi)載體俯仰角的變化量；L_y和L_z分別為多普勒計(jì)程儀安裝點(diǎn)在載體坐標(biāo)系b的Y^b和Z^b軸方向上偏離坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離；ω_θ1為t₁時(shí)刻載體的俯仰角變化速率，ω_θ2為t₂時(shí)刻載體的俯仰角變化速率。

2.如權(quán)利要求1所述的一種多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正方法，其特征在于，t₁時(shí)刻載體俯仰角變化速率ω_θ1、t₂時(shí)刻載體俯仰角變化速率ω_θ2、以及t₁時(shí)刻載體的俯仰角θ和t₂時(shí)刻載體的俯仰角(θ+Δθ)由載體的導(dǎo)航系統(tǒng)提供。

3.如權(quán)利要求2所述的一種多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正方法，其特征在于，所述導(dǎo)航系統(tǒng)為SINS、INS或GNSS。

4.如權(quán)利要求1所述的一種多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正方法，其特征在于，所述修正模型的建立方法為：

步驟1，將多普勒計(jì)程儀在發(fā)射信號(hào)時(shí)刻t₁和接收信號(hào)時(shí)刻t₂沿前、右、后和左四條波束方向相對(duì)于水底的速度用含有俯仰角相關(guān)參數(shù)的表達(dá)式分別進(jìn)行表達(dá)；

步驟2，依據(jù)步驟1得到的t₁和t₂時(shí)刻多普勒計(jì)程儀相對(duì)水底的速度的表達(dá)式，得到多普勒計(jì)程儀四條波束的頻移[f_D1 f_D2 f_D3 f_D4]^T和載體坐標(biāo)系b內(nèi)的速度V_b的關(guān)系：

$\left[\begin{array}{c}{f}_{D1}\\ f_{D2}\\ f_{D3}\\ f_{D4}\end{array}\right]\≈\frac{2{\mathrm{cos\αf}}_0}{C}\left[\begin{array}{ccc}0& 1& -\tan \mathrm{\α}\\ 1& 0& -\tan \mathrm{\α}\\ 0& -1& -\tan \mathrm{\α}\\ -1& 0& -\tan \mathrm{\α}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{bx}\\ V_{by}\\ V_{bz}\end{array}\right]+\frac{f_0}{C}\left[\begin{array}{c}({\mathrm{sin\αL}}_y+{\mathrm{cos\αL}}_z)({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2})\\ 0\\ ({\mathrm{sin\αL}}_y-{\mathrm{cos\αL}}_z)({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2})\\ 0\end{array}\right]---\left(3\right)$

其中f_D1、f_D2、f_D3和f_D4分別為多普勒計(jì)程儀四條波束發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)之間的頻移；C為聲波在水中的傳播速度；f₀為多普勒計(jì)程儀發(fā)射信號(hào)的頻率；α為多普勒計(jì)程儀發(fā)射信號(hào)方向與載體坐標(biāo)系的OX_bY_b平面之間的夾角；V_b＝[V_bx V_by V_bz]^T為載體坐標(biāo)系b下的載體速度，V_bx、V_by和V_bz分別為載體坐標(biāo)系b下載體的右向、前向和向上的速度；

步驟3，建立載體速度[V_bx V_by V_bz]^T與量測(cè)速度[V_{DVL_x} V_{DVL_y} V_{DVL_z}]^T在Δt＝t₂-t₁時(shí)間內(nèi)的關(guān)系式，具體包括如下子步驟：

步驟3.1，實(shí)際采用的四波束Janus配置多普勒計(jì)程儀的速度[V_{DVL_x} V_{DVL_y} V_{DVL_z}]^T滿足如下等式(5)：

$\left[\begin{array}{c}{f}_{D1}-f_{D3}\\ f_{D2}-f_{D4}\\ f_{D1}+f_{D2}+f_{D3}+f_{D4}\end{array}\right]=\frac{4{\mathrm{cos\αf}}_0}{C}\left[\begin{array}{ccc}0& 1& 0\\ 1& 0& 0\\ 0& 0& -2tan\mathrm{\α}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{DVL\_x}\\ V_{DVL\_y}\\ V_{DVL\_z}\end{array}\right]---\left(5\right)$

步驟3.2，依據(jù)公式(3)，構(gòu)建如下等式(4)：

$\left[\begin{array}{c}{f}_{D1}-f_{D3}\\ f_{D2}-f_{D4}\\ f_{D1}+f_{D2}+f_{D3}+f_{D4}\end{array}\right]=\frac{4{\mathrm{cos\αf}}_0}{C}\left[\begin{array}{ccc}0& 1& 0\\ 1& 0& 0\\ 0& 0& -2tan\mathrm{\α}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{bx}\\ V_{by}\\ V_{bz}\end{array}\right]+\frac{2{\mathrm{cos\αf}}_0}{C}\left[\begin{array}{c}{L}_z({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2})\\ 0\\ {\mathrm{tan\αL}}_y({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2})\end{array}\right]---\left(4\right)$

步驟3.3，聯(lián)立式(4)和式(5)，得到載體在載體坐標(biāo)系b下的速度[V_bx V_by V_bz]^T與與量測(cè)速度[V_{DVL_x} V_{DVL_y} V_{DVL_z}]^T在Δt時(shí)間內(nèi)的關(guān)系式：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{bx}\\ V_{by}\\ V_{bz}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{V}_{DVL\_x}\\ V_{DVL\_y}\\ V_{DVL\_z}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{c}0\\ \frac{1}{2}{L}_z({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2})\\ -\frac{1}{4}{L}_y({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2})\end{array}\right]---\left(6\right)$

步驟4，將載體在載體坐標(biāo)系b下的速度轉(zhuǎn)換到水平坐標(biāo)系h下；

步驟5，在Δt時(shí)間內(nèi)，載體在水平坐標(biāo)系h內(nèi)的速度[V_hx V_hy V_hz]^T為：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{hx}\\ V_{hy}\\ V_{hz}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{V}_{DVL\_x}\\ \frac{\cos \mathrm{\θ}+\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_y}-\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{2}{L}_z)-\frac{\sin \mathrm{\θ}+\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_z}+\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{4}{L}_y)\\ \frac{\sin \mathrm{\θ}+\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_y}-\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{2}{L}_z)+\frac{\cos \mathrm{\θ}+\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})}{2}(V_{DVL\_z}+\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{4}{L}_y)\end{array}\right]---\left(9\right)$

式(9)即為多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正模型。

5.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正方法，其特征在于，所述步驟1中t時(shí)刻多普勒計(jì)程儀沿四條波束方向相對(duì)于水底的速度表達(dá)式為：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{D1,t}\\ V_{D2,t}\\ V_{D3,t}\\ V_{D4,t}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}0& \cos \mathrm{\α}& -\sin \mathrm{\α}\\ \cos \mathrm{\α}& 0& -\sin \mathrm{\α}\\ 0& -\cos \mathrm{\α}& -\sin \mathrm{\α}\\ -\cos \mathrm{\α}& 0& -\sin \mathrm{\α}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{bx}\\ V_{by}\\ V_{bz}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{\mathrm{sin\αL}}_y+{\mathrm{cos\αL}}_z\\ 0\\ {\mathrm{sin\αL}}_y-{\mathrm{cos\αL}}_z\\ 0\end{array}\right]{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}i}---\left(1\right)$

其中t＝t₁時(shí)，ω_θi＝ω_θ1，t＝t₂時(shí)，ω_θi＝ω_θ2。

6.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計(jì)程儀測(cè)速誤差的修正方法，其特征在于，所述步驟4中，具體的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法如下：t₁時(shí)刻，水平坐標(biāo)系h到載體坐標(biāo)系b的變換矩陣為：

$C_h^{b_{t_1}}=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\θ}& sin\mathrm{\θ}\\ 0& -sin\mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\θ}\end{array}\right];$

t₂時(shí)刻，水平坐標(biāo)系h到載體坐標(biāo)系b的變換矩陣為：

$C_h^{b_{t_2}}=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& cos(\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})& sin(\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})\\ 0& -sin(\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})& \cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})\end{array}\right];$

依據(jù)式(6)載體在載體坐標(biāo)系b下的速度，t₁時(shí)刻水平坐標(biāo)系h到載體坐標(biāo)系b的變換矩陣，在t₁時(shí)刻載體在水平坐標(biāo)系h下的速度為：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{{\mathrm{hx}}_{t_1}}\\ V_{{\mathrm{hy}}_{t_1}}\\ V_{{\mathrm{hz}}_{t_1}}\end{array}\right]={\left(C_h^{b_{t_1}}\right)}^T\left[\begin{array}{c}{V}_{bx}\\ V_{by}\\ V_{bz}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{V}_{DVL\_x}\\ V_{DVL\_y}\cos \mathrm{\θ}-V_{DVL\_z}\sin \mathrm{\θ}\\ V_{DVL\_y}\sin \mathrm{\θ}+V_{DVL\_z}\cos \mathrm{\θ}\end{array}\right]-\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{2}\left[\begin{array}{c}0\\ L_z\cos \mathrm{\θ}+\frac{1}{2}{L}_y\sin \mathrm{\θ}\\ L_z\sin \mathrm{\θ}-\frac{1}{2}{L}_y\cos \mathrm{\θ}\end{array}\right]---\left(7\right)$

依據(jù)式(6)載體在載體坐標(biāo)系b下的速度，t₂時(shí)刻水平坐標(biāo)系h到載體坐標(biāo)系b的變換矩陣，在t₂時(shí)刻載體在水平坐標(biāo)系h下的速度為：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{{\mathrm{hx}}_{t_2}}\\ V_{{\mathrm{hy}}_{t_2}}\\ V_{{\mathrm{hz}}_{t_2}}\end{array}\right]={\left(C_h^{b_{t_2}}\right)}^T\left[\begin{array}{c}{V}_{bx}\\ V_{by}\\ V_{bz}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{V}_{DVL\_x}\\ V_{DVL\_y}\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})-V_{DVL\_z}\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})\\ V_{DVL\_y}\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})+V_{DVL\_z}\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})\end{array}\right]-\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}1}+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\θ}2}}{2}\left[\begin{array}{c}0\\ L_z\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})+\frac{1}{2}{L}_y\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})\\ L_z\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})-\frac{1}{2}{L}_y\cos (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ})\end{array}\right]---\left(8\right).$