超短基線定位系統(tǒng)

在幽深的海底，要想知道潛水器所在位置并不容易，因為無線電波在水中的快速衰減使GPS的定位手段無計可施。聲波是有效的水下遠距離傳播的信息載體。聲學(xué)定位系統(tǒng)分為長基線、短基線和超短基線三類。超短基線的接收傳感器就類似于人類的耳朵，兩耳之間的距離就相當(dāng)于基線。長基線系統(tǒng)的信標(biāo)之間相距幾公里到幾十公里，基線越長，精度越高。但潛水器進行水下作業(yè)時，需要在海底布陣，復(fù)雜且受限。

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超短基線(SSBL/USBL)

超短基線的所有聲單元（≥3）安裝在一個收發(fā)器中，組成聲基陣，聲單元之間的相互位置測定，組成聲基陣坐標(biāo)系，聲基陣坐標(biāo)系與船的坐標(biāo)系之間的關(guān)系要在安裝時測定，包括位置（X、Y、Z偏差）和姿態(tài)（聲基陣的安裝偏差角度：橫搖、縱搖和水平旋轉(zhuǎn)）。系統(tǒng)通過測定聲單元的相位差來確定換能器到目標(biāo)的方位（垂直和水平角度）；換能器與目標(biāo)的距離通過測定聲波傳播的時間，再用聲速剖面修正波束線，確定距離。以上參數(shù)的測定中，距離的測定受聲速的影響特別大。另外垂直角的測量尤為重要，直接影響定位精度，所以多數(shù)超短基線定位系統(tǒng)建議在應(yīng)答器中安裝深度傳感器，借以提高垂直角的測量精度。超短基線定位系統(tǒng)要測量目標(biāo)的位置（地理坐標(biāo)），必須知道聲基陣的位置、姿態(tài)以及船艏向，這可以由GPS、運動傳感器和電羅經(jīng)提供。系統(tǒng)的工作方式是距離和角度測量。

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聲學(xué)定位系統(tǒng)

不同的聲學(xué)定位系統(tǒng)有著不同的工作原理和方式，且定位精度也有所不同，長基線定位（LBL）定位精度高，但是水底布設(shè)高1精度定位已知點的施工難度大且費用較高，一般使用在石油平臺監(jiān)測、水下考古打撈等需要高1精度定位的工程。短基線定位（SBL）需要對船體進行改造，才能放置換能器基陣，對船只的要求使短基線的應(yīng)用受一定的限制。超短基線聲學(xué)定位系統(tǒng)（SSBL）的安裝優(yōu)勢非常明顯：只需要在船舶上安裝一個換能器及其電子單元，就可以提供高1精度的聲學(xué)定位。

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超短基線聲學(xué)定位系統(tǒng)優(yōu)勢

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

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

相比長基線定位(LBL)和短基線定位(SBL)，超短基線聲學(xué)定位系統(tǒng)(USBL)的優(yōu)勢是很明顯的：只需要在船舶上安裝一個換能器及其聲基陣，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，即可實現(xiàn)相對定位與定位的轉(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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