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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上，安裝聲信標，水上的船體安裝超短基線基陣，聲信標發(fā)出聲信號，超短基線系統(tǒng)接收到信號后測算出目標的方位及距離。以“蛟龍”號為例，當其身處海底時，在水下每8秒向母船發(fā)出一次聲學信號，信號到達母船上的超短基線定位系統(tǒng)各接收傳感器時會有先后順序。利用這種時延差，超短基線系統(tǒng)就能計算出“蛟龍”號的具體位置、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)所采用的技術為相控測量技術，即通過測時得到目標距；通過相位測量測得目標的水平幾垂直角度，進而確定目標的相對位置。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)模擬聲學技術的系統(tǒng)測距精度通常為20-30厘米。

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短基線(SBL)

短基線定位系統(tǒng)由3個以上換能器組成，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10m，換能器之間的相互關系準確測定，組成聲基陣坐標系，基陣坐標系與船坐標系的相互關系由常規(guī)測量方法確定。短基線系統(tǒng)的測量方式是由船只上所有換能器接收來自應答器的回波信號，得到一個斜距觀測值和不同于這個觀測值的多個斜距值，系統(tǒng)根據(jù)基陣相對船坐標系的固定關系，配以外部傳感器觀測值，如GPS提供的船的位置、姿態(tài)、船艏向值，計算得到目標的大地坐標。系統(tǒng)的工作方式是距離測量。

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聲學定位系統(tǒng)

不同的聲學定位系統(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用受一定的限制。超短基線聲學定位系統(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精度的聲學定位。

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