[發明專利]一種深海實時高精度定位方法及系統

有效

• 申請號: 201810877548.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109116360B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 張同偉;秦升杰;王向鑫;唐嘉陵;魯德泉;李正光
• 申請（專利權）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: G01S15/06
• 分類號: G01S15/06;G01S15/88
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種深海實時高精度定位方法，其特征在于，所述方法應用于深海實時高精度定位裝置，所述裝置分別安裝在水面監控平臺和深海運載器上，所述定位方法包括：

獲取所述水面監控平臺的經緯度和時間信息；

將所述水面監控平臺的自身經緯度和時間信息以水聲通信的方式下發至所述深海運載器；

通過所述深海運載器解碼通信信息，獲取所述水面監控平臺發射通信信息時的經緯度和時間；

獲取所述深海運載器接收到通信信息的時間；

根據所述水面監控平臺發射通信信息的時間和所述深海運載器接收到通信信息的時間，得到傳播時延；

根據前面一段時間內的所述深海運載器航跡和所述水面監控平臺航跡，初步估計所述水面監控平臺相對于所述深海運載器的方位角；

根據深海運載器接收到的通信信號和所述方位角，確定所述水面監控平臺相對于所述深海運載器的精確方位角；

獲取所述深海運載器的深度信息；

根據所述傳播時延、所述精確方位角和所述深度信息確定所述深海運載器相對所述水面監控平臺的相對位置信息，具體包括：

采用射線理論模型將所述方位角和所述傳播時延分別作為本征聲線的出射角和本征聲線的傳播時間；

將所述深海運載器上的高精度深度計測得的深度信息和所述水面監控平臺聲學換能器深度分別作為所述本征聲線的出射深度和終點深度；

根據所述本征聲線的出射角、所述本征聲線的傳播時間、所述本征聲線的出射深度和所述本征聲線的終點深度重構本征聲線；

對所述本征聲線進行解算，得到所述深海運載器相對所述水面監控平臺的位置；

根據所述相對位置信息和所述水面監控平臺經緯度信息計算所述深海運載器的絕對位置信息。

2.根據權利要求1所述的深海實時高精度定位方法，其特征在于，通過衛星定位的方式實時獲取所述水面監控平臺的經緯度和時間信息。

3.根據權利要求1所述的深海實時高精度定位方法，其特征在于，所述根據前面一段時間內的所述深海運載器航跡和所述水面監控平臺航跡，初步估計所述水面監控平臺相對于所述深海運載器的方位角，具體包括：

通過深海運載器的自身航跡先驗信息和所述水面監控平臺已知航跡先驗信息，初步估計兩者之間的相對方位角；

根據所述相對方位角預設所述深海運載器上的聲學定位系統換能器陣列的波束指向，使其指向所述水面監控平臺方向。

4.根據權利要求1所述的深海實時高精度定位方法，其特征在于，所述根據深海運載器接收到的通信信號和所述方位角，確定所述水面監控平臺相對于所述深海運載器的精確方位角，具體包括：

根據深海運載器接收到的通信信號，對所述方位角采用窄帶子空間處理方法，得到所述水面監控平臺相對于所述深海運載器的精確方位角。