理论教育 水声定位技术在水下地形测量中的应用及精度

水声定位技术在水下地形测量中的应用及精度

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于声波在海水介质中的传播损失远小于电磁波,因此水声定位技术得到了广泛研究和应用。为了给水声定位系统的换能器提供定位,一般将GNSS定位仪与水声定位系统组合使用。在实际应用中,应做好质量控制,使定位结果可靠,并满足精度要求。

水声定位技术在水下地形测量中的应用及精度

水下定位具有广泛的需求,在海洋科学研究、水下建筑物施工、水下作业、水下考古等方面,都要求提供定位服务。高精度水下定位技术对海洋资源开发、海洋经济发展和海洋国防建设都具有重要意义。由于声波在海水介质中的传播损失远小于电磁波,因此水声定位技术得到了广泛研究和应用。

根据信号发射方式不同,水声定位系统可分为主动式和被动式定位系统,民用上一般使用主动式定位系统;按照接收机声呐基阵基元间距或者应答器间的基线长度来分类,可分为长基线(Long Baseline,LBL)、短基线(Short Baseline,SBL)和超短基线(Ultra Short Baseline,USBL)定位系统,其中长基线定位精度高,超短基线操作方便,应用更为广泛。由于单一的水声定位系统各有优缺点,因此出现了水声组合定位系统,如长基线和超短基线组合定位系统、长基线与短基线组合定位系统,而水声定位系统与其他信号源(惯导INS、多普勒计程仪DVL等)的组合定位也越来越受到关注。未来海洋定位导航系统发展的方向应该是成本低廉、数据输出率高、体积小、重量轻、携带方便(阳凡林等,2006)。(www.daowen.com)

为了给水声定位系统的换能器提供定位,一般将GNSS定位仪与水声定位系统组合使用。由于水体环境复杂且变化多样,因此影响系统水下定位精度的因素很多,可分为水面误差和水下误差。水面误差主要包括GNSS位置测量误差、仪器安装误差;水下误差包括换能器吃水误差、应答器时间延迟误差和声速误差。在实际应用中,应做好质量控制,使定位结果可靠,并满足精度要求。

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