[實用新型]基于大型海上浮臺的水下長基線定位系統

有效

• 申請號: 201820620812.X
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN208172249U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 梁新;許高鳳;楊豐茂;王玉明;張喬;潘振飛;馬永健;王永皎
• 申請（專利權）人: 中電科海洋信息技術研究院有限公司
• 主分類號: G01S15/06
• 分類號: G01S15/06
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請公開了一種基于大型海上浮臺的水下長基線定位系統，包括設置在水下目標上的水下定位系統和設置在水面浮臺上的水面應答系統，水下定位系統包括：發射換能器，用于發送定位請求信號；水聽器，用于接收應答信號，供第一處理模塊解析生成水下目標的坐標；水面應答系統包括：水面定位模塊，用于生成水面浮臺的坐標；姿態傳感器，用于根據浮臺的坐標生成應答器的坐標，將坐標信息傳遞給第二處理模塊；應答器，用于接收定位請求信號，供第二處理模塊解析生成應答信號。以水面浮臺作為搭載平臺，將長基線定位基陣部署在水面上，浮臺具有穩定性高、能源保障能力強等特點，能夠長期部署，可實現水下目標的長期定位導航。

技術領域

本公開一般涉及海工領域，具體涉及在指定海域對水下目標定位與導航領域，尤其涉及一種基于大型海上浮臺的水下長基線定位系統。

背景技術

水下目標的定位與導航廣泛的應用于軍、警、民等各個領域，是海洋科考、水下施工、海洋資源開發等活動中不可或缺的技術。

目前，水下目標定位的主要手段是依賴于幾何原理的水聲學定位方法。這類方法依據測量基線的長度，可分為超短基線、短基線和長基線方式，每種方式有各自的優缺點。

長基線水聲定位系統的基線長度從幾百米到幾千米不等，以一定的幾何形狀，在海底布設三個以上的陣元，組成海底定位基陣，被測目標位于基陣的測量范圍內，通過測量水下目標聲源與各個陣元的時延差，解算目標的坐標和距離。長基線方式較超短基線和短基線方式定位精度高，作用范圍大，測量基陣安裝校準精度要求相對較低，但目前的長基線水聲定位系統存在如下缺陷：

1、聲基陣龐大，大量的水下或海底設施造成校準、布放、回收、使用和維護的極大困難，無法為水下目標的定位提供準確參考點；

2、為保證信號的同步，傳統長基線定位系統多是由目標主動發射信號，海底基陣接收，在基陣端進行目標坐標解算，這樣的工作模式不利于水下目標實時了解自身位置；

3、能源保障能力難以滿足定位系統長期、連續工作的需求；

4、海底應答器水下部署難度較大，容易產生海底較大移位，不利于大地坐標標定。

實用新型內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種基于大型海上浮臺的水下長基線定位系統。

本實用新型提供一種基于大型海上浮臺的水下長基線定位系統，包括：水下定位系統和至少四個水面應答系統，所述水下定位系統設置在水下目標上，所述水面應答系統設置在水面浮臺上；

所述水下定位系統包括：

發射換能器，用于發送定位請求信號；以及

水聽器，用于接收應答信號，將所述應答信號傳遞給第一處理模塊供解析生成水下目標的坐標信息；

所述水面應答系統包括：

水面定位模塊，用于生成水面浮臺的坐標信息；

姿態傳感器，用于根據所述浮臺的坐標信息生成應答器的坐標信息，將所述應答器的坐標信息傳遞給第二處理模塊；

應答器，用于接收所述定位請求信號，將所述定位請求信號傳遞給所述第二處理模塊供解析生成所述應答信號。

優選的，所述水下定位系統還包括壓力傳感器，用于獲取所述水下目標的深度信息。

優選的，所述水面定位模塊包括GPS定位模塊或北斗定位模塊。

優選的，所述水聽器用于接收至少四個水面應答系統輸出的應答信號，并將至少四個所述應答信號傳遞給第一處理模塊供解析生成水下目標的坐標信息。

優選的，所述應答信號包括應答器的坐標、水面應答系統編號信息和應答信號發送時刻信息。