基于差分技术的水下定位方法

摘要

本发明的目的在于提供基于差分技术的水下定位方法，首先通过水下应答器接收短基线水声定位单元询问机的询问信号后发出应答信号，确定水下应答器的伪距值；其次，通过询问应答方式测出询问机与应答器之间的距离，记录高精度DGPS的位置数据，得出的应答器位置为绝对参考位置；最后计算应答器到短基线各阵元的距离，并将此计算出的真实距离与利用短基线应答方式实测的伪距值加以比较，求出修正值，然后利用该修正值来修正短基线定位系统测量应答器的伪距值，得到应答器的位置坐标，完成水下定位。本发明算法简单，只需在定位测距方程中加修正量即可，适用于大部分水下定位系统。可以有效消除系统的公共误差，提高定位物体精度。

主权项

基于差分技术的水下定位方法，其特征是：（1）利用短基线水声定位单元询问机向水下待测应答器发出询问信号，水下待测应答器接收到询问信号后发出应答信号，测出待测应答信号相对于发射信号的时延，进而计算两者的距离，再通过相互距离交汇解算确定水下待测应答器的伪距值；（2）当在浅水区工作时，在水面处利用DGPS技术测出的位置坐标便是参考应答器的绝对位置坐标；当在深水区工作时，利用声学测量长基线定位技术确定水下参考应答器绝对位置坐标；所述的长基线定位技术为：工作船在GPS引导下绕着参考应答器航行，利用升降机构将短基线阵的询问机换能器深入水下，选取待测点，通过询问应答方式测出询问机与参考应答器之间的距离，记录测量点GPS的位置数据，通过空间曲面交汇解算出参考应答器的大地坐标，即参考应答器绝对位置坐标，在绝对校准过程中，工作船保持低速运行，运行轨迹以参考应答器为中心；（3）利用测量在浅水区或深水区时，对应的浅水区或深水区对应得到的参考应答器绝对位置坐标和短基线各阵元位置坐标，计算参考应答器到短基线各阵元的距离，并将此计算出的真实距离与利用短基线应答方式实测的伪距值加以比较，求出修正值，然后利用该修正值来修正短基线定位系统测量待测应答器的伪距值，得到待测应答器的位置坐标，完成水下定位。