船载超短基线海上标定方法探析

声学定位系统的技术研究和应用开发在现代海洋科学调查和水下施工中起着重要作用。本文以国产某型超短基线定位系统为例,结合载人深潜试验性应用航次中对蛟龙号的定位服务,就超短基线声学定位系统的海上标定方法展开了讨论。     

高精度超短基线GAPS在水下定位中的应用

GAPS是法国IXSEA公司开发的勿需标定的便携式超短基线声学定位(USBL)惯性导航系统,集全球定位系统GPS、水下声学定位系统及姿态传感器于一体,具有安装方便、操作简单、精度高等特点.介绍高精度超短基线GAPS的安装方法、技术优势和工程中的实际应用,对使用过程中影响定位精度的主要因素、误差削弱方法进行简单分析.     

“南海一号”打捞过程中的水下定位和姿态监测

"南海一号"是我国2007年底在广东阳江水域打捞出水的一条宋代沉船。为了更好地保护该船,打捞过程采用了"整体打捞"技术方案。为了保证打捞中水下定位和提升过程姿态检测准确无误,天津水运工程科学研究所将国际上最先进的姿态传感器和水下超短基线定位系统成功应用于"南海一号"打捞的定位和姿态监测过程中,为成功打捞沉船提供了重要的技术和安全保障。文章介绍了打捞的技术难点、技术方案和打捞过程。     

超短基线定位误差综合分析及实验

在超短基线水下定位过程中,海洋噪声的存在、工作环境的变化以及设备安装等方面都会引起定位误差,这些误差的传递致使定位误差在超过几百米后增长很快,致使有效定位距离不能太远,限制了超短基线在水下定位作业中的应用范围。文章对超短基线水下定位系统误差的来源进行了综合分析,并进行了水声定位误差综合实验和实验数据处理分析,对超短基线定位误差进行了综合评估。通过对超短基线定位误差来源中粗差和系统误差的分析并开展相应实验,同时对实验结果数据进行深入的处理和研究,提出了改善超短基线水下定位性能的几种方法。     

超短基线软体排深水水下定位检测系统设计思路

结合长江南京以下12.5 m深水航道一期工程,根据深水、大流速工况,提出了超短基线软体排深水水下定位系统的设计思路,经过系统开发、测试完成了设计,通过应用实现了软体排在深水条件下铺设定位的可视化,实时调整铺排船作业时的工作状态,确保排体铺设准确。     

超短基线测量技术在铺排施工中的应用

利用超短基线测量技术进行水下铺排施工的定位控制与检测是一项全新的应用技术。文中结合长江南京以下12.5 m深水航道建设工程白茆沙I标铺排工程,简要阐述了超短基线测量技术在铺排施工检测中的作业工艺;通过与传统作业方法的比对分析,提出利用超短基线进行水下排体的施工检测是可行的,测量手段便捷,测量成果准确,建议推广应用。     

基于短基线组合系统实现浮标阵水下目标运动轨迹精确测量

针对水声定位浮标基阵的水下运动目标的轨迹测量时,由浮标水下阵元位置误差引起系统的误差,提出以短基线组合定位系统的浮标水下阵元坐标实时测量校准方法。仿真结果表明,采用短基线组合定位技术,能保障浮标水下接收阵元的定位误差小于0.3 m,系统水下定位误差小于3 m,满足对水下目标轨迹的精确测量技术要求。海试结果证明效果可靠。     

卡尔曼滤波算法在自主式水下机器人超短基线定位中的应用

近年来,海洋开发进程不断深入,水下机器人在海洋探测、海上救助等领域发挥着越来越重要的作用。基于超短基线的声波探测定位技术是采集和传递信息的最有效手段,是解决水下机器人定位精度的有效途径。本文研究基于超短基线定位的原理,分析产生定位误差的原因,利用卡尔曼滤波算法提高水下机器人的定位精度。     

深海超短基线定位系统现状及展望

水声定位技术具备稳定的高精度定位能力,能够为各类深海探测装备直接提供绝对位置信息。超短基线定位系统的声学换能器阵安装在船底,便于大范围机动作业,成为现代远洋科考船必不可少的水声定位设备。首先介绍了超短基线定位的基本原理,然后系统介绍了法国iXblue、挪威Kongsberg、英国Sonardyne、美国LinkQuest和德国Evologics等公司的深海远程超短基线定位系统,并以哈尔滨工程大学远程超短基线定位系统为例分析了国内发展情况,最后展望了深海远程超短基线定位系统的发展趋势。     

基于虚拟仪器技术的水下定位导航系统

在人类对水下世界进行探索和研究工作中,定位导航技术一直是一项重要的研究内容,声学定位系统和GPS系统联合组成的水下GPS系统可以获取载体在水下工作时的更多信息。水下GPS系统是一个跨多学科,包括空间物理学,水声学,GPS技术,坐标系变化等的综合性很强的复杂系统。本文从理论和实际两方面来讨论采用短基线定位系统和GPS系统联合构成的水下GPS系统,并用虚拟仪器技术来实现。