超短基線定位系統(tǒng)工作原理

超短基線定位系統(tǒng)工作原理就是在水下被定位的目標(biāo)上，安裝聲信標(biāo)，水上的船體安裝超短基線基陣，聲信標(biāo)發(fā)出聲信號(hào)，超短基線系統(tǒng)接收到信號(hào)后測算出目標(biāo)的方位及距離。以“蛟龍”號(hào)為例，當(dāng)其身處海底時(shí)，在水下每8秒向母船發(fā)出一次聲學(xué)信號(hào)，信號(hào)到達(dá)母船上的超短基線定位系統(tǒng)各接收傳感器時(shí)會(huì)有先后順序。利用這種時(shí)延差，超短基線系統(tǒng)就能計(jì)算出“蛟龍”號(hào)的具體位置、所處的深度以及與母船的距離。

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USBL系統(tǒng)

USBL系統(tǒng)所采用的技術(shù)為相控測量技術(shù)，即通過測時(shí)得到目標(biāo)距；通過相位測量測得目標(biāo)的水平幾垂直角度，進(jìn)而確定目標(biāo)的相對(duì)位置。由于USBL系統(tǒng)的基線非常短，因此其測量角度的分辨率不可能很高，因此該技術(shù)系統(tǒng)所能提供的定位精度隨斜距的增加而降低。采用常規(guī)模擬聲學(xué)技術(shù)的系統(tǒng)測距精度通常為20-30厘米。

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長超短基線技術(shù)

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LUBL(長超短基線)技術(shù)是將LBL和USBL技術(shù)組合一體的綜合定位技術(shù)，系統(tǒng)能夠利用海底應(yīng)答器陣列為水面船提供長基線高1精度DP參考，并且可為水下目標(biāo)(ROV)提供長基線定位及定位數(shù)據(jù)遙測。該技術(shù)通常被應(yīng)用與對(duì)DP要求很高的深水鉆井船，并以分離雙系統(tǒng)備分配置，同時(shí)組合BOP遙測遙控功能，以組成長基線DP定位參考、長基線ROV支持定位、Riser Angle遙測、BOP遙測遙控功能的綜合聲學(xué)定位系統(tǒng)。

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(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、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(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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