超短基線定位系統(tǒng)

USBL（超短基線定位系統(tǒng)）是一種水下定位技術(shù)，被普遍應(yīng)用于海洋石油勘探開(kāi)發(fā)、海洋打撈等海洋生產(chǎn)開(kāi)發(fā)方面，主要用于確定ROV、AUV、潛水員、水下其他載體的水下位置。

超短基線定位系統(tǒng)由發(fā)射換能器、應(yīng)答器、接收基陣組成。發(fā)射換能器和接收基陣安裝在船上，應(yīng)答器固定在水下的載體上。發(fā)射換能器發(fā)出一個(gè)聲脈沖，應(yīng)答器收到后，回發(fā)聲脈沖，接收基陣收到后，測(cè)量出X、Y兩個(gè)方向的相位差，并根據(jù)聲波的到達(dá)時(shí)間計(jì)算出水下裝置到基陣的距離R，從而計(jì)算得到水下探測(cè)器在平面坐標(biāo)上的位置和水下探測(cè)器的深度。

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LBL(長(zhǎng)基線)定位技術(shù)

長(zhǎng)基線定位技術(shù)是當(dāng)前高1精度定位的可靠的技術(shù)手段，是為深海海洋工程施工、模塊安裝、管線鋪設(shè)和對(duì)接；高1精度拖體定位跟蹤、ROV定位導(dǎo)航、DP船聲學(xué)定位參照、AUV定位跟蹤、遙控等等提供厘米級(jí)定位的技術(shù)方案。廣泛地應(yīng)用于海洋石油領(lǐng)域等。

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短基線(SBL)

短基線定位系統(tǒng)由3個(gè)以上換能器組成，換能器的陣形為三角形或四邊形，組成聲基陣。換能器之間的距離一般超過(guò)10m，換能器之間的相互關(guān)系準(zhǔn)確測(cè)定，組成聲基陣坐標(biāo)系，基陣坐標(biāo)系與船坐標(biāo)系的相互關(guān)系由常規(guī)測(cè)量方法確定。短基線系統(tǒng)的測(cè)量方式是由船只上所有換能器接收來(lái)自應(yīng)答器的回波信號(hào)，得到一個(gè)斜距觀測(cè)值和不同于這個(gè)觀測(cè)值的多個(gè)斜距值，系統(tǒng)根據(jù)基陣相對(duì)船坐標(biāo)系的固定關(guān)系，配以外部傳感器觀測(cè)值，如GPS提供的船的位置、姿態(tài)、船艏向值，計(jì)算得到目標(biāo)的大地坐標(biāo)。系統(tǒng)的工作方式是距離測(cè)量。

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超短基線聲學(xué)定位系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

長(zhǎng)基線定位(LBL)的定位精度高，但是水底布設(shè)高1精度定位已知點(diǎn)的施工難度大且費(fèi)用較高，一般使用在石油平臺(tái)監(jiān)測(cè)、水下考古打撈等需要高1精度定位的工程。

短基線定位（SBL)需要對(duì)船體進(jìn)行改造，才能放置換能器基陣，對(duì)船只的要求使短基線的應(yīng)用受一定的限制。

相比長(zhǎng)基線定位(LBL)和短基線定位(SBL)，超短基線聲學(xué)定位系統(tǒng)(USBL)的優(yōu)勢(shì)是很明顯的：只需要在船舶上安裝一個(gè)換能器及其聲基陣，就可以提供高1精度的聲學(xué)定位，并與GPS/INS定位技術(shù)相結(jié)合，即可實(shí)現(xiàn)相對(duì)定位與定位的轉(zhuǎn)換，直接為定位目標(biāo)提供高1精度、高可靠性的大地經(jīng)緯度坐標(biāo)

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