USBL(超短基线)定位技术
超短基线定位技术由于其系统组成简单、安装简易等特点成为应用广泛的水下声学定位手段,该技术主要应用与水下拖体定位跟踪、ROV定位导航、DP船声学定位参照、水下潜员定位等等。顾名思义,该系统的测量极限非常之短,只有几十公分,且组合于单个声学换能器阵列,便于水面船安装和使用。
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超短基线(SSBL/USBL)
超短基线的所有声单元(≥3)安装在一个收发器中,组成声基阵,声单元之间的相互位置测定,组成声基阵坐标系,声基阵坐标系与船的坐标系之间的关系要在安装时测定,包括位置(X、Y、Z偏差)和姿态(声基阵的安装偏差角度:横摇、纵摇和水平旋转)。系统通过测定声单元的相位差来确定换能器到目标的方位(垂直和水平角度);换能器与目标的距离通过测定声波传播的时间,再用声速剖面修正波束线,确定距离。以上参数的测定中,水下定位仪,距离的测定受声速的影响特别大。另外垂直角的测量尤为重要,直接影响定位精度,所以多数超短基线定位系统建议在应答器中安装深度传感器,借以提高垂直角的测量精度。超短基线定位系统要测量目标的位置(地理坐标),必须知道声基阵的位置、姿态以及船艏向,这可以由GPS、运动传感器和电罗经提供。系统的工作方式是距离和角度测量。
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声学定位系统
不同的声学定位系统有着不同的工作原理和方式,且定位精度也有所不同,长基线定位(LBL)定位精度高,短基线水下定位仪,但是水底布设高1精度定位已知点的施工难度大且费用较高,一般使用在石油平台监测、水下考古打捞等需要高1精度定位的工程。短基线定位(SBL)需要对船体进行改造,才能放置换能器基阵,对船只的要求使短基线的应用受一定的限制。超短基线声学定位系统(SSBL)的安装优势非常明显:只需要在船舶上安装一个换能器及其电子单元,就可以提供高1精度的声学定位。
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