超短基線是一種基于時(shí)間同步的便攜式水下寬帶擴(kuò)頻信標(biāo)定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用高精度時(shí)間同步技術(shù)對(duì)便攜式聲頭和應(yīng)答器進(jìn)行時(shí)間同步。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格時(shí)間同步的聲信標(biāo)定時(shí)發(fā)射擴(kuò)頻水聲信號(hào)。聲頭接收到擴(kuò)頻信號(hào)后，經(jīng)過(guò)信號(hào)解算、斜距計(jì)算、高精度測(cè)向及位置解算得到聲信標(biāo)的位置。可以廣泛應(yīng)用于海洋勘探、海洋開(kāi)發(fā)和軍事等領(lǐng)域。
超短基線定位的工作原理：
聲學(xué)系統(tǒng)使用由四個(gè)或更多元件組成的單個(gè)傳感器，通過(guò)聲學(xué)測(cè)量確定目標(biāo)位相對(duì)于水聽(tīng)器的距離和方位，來(lái)完成對(duì)目標(biāo)物的定位。原理基于一組聲波傳感器的，這些聲波傳感器安裝在單個(gè)收發(fā)器（水聽(tīng)器）組件中，并部署在水面船只上。
水下定位，是通過(guò)精確測(cè)量?jī)蓚€(gè)傳感器接收的聲學(xué)信號(hào)的相位差進(jìn)行方位的解算，通過(guò)測(cè)量詢問(wèn)信號(hào)發(fā)出及應(yīng)答信號(hào)收到的時(shí)間差來(lái)完成距離的解算。使用正弦信號(hào)的系統(tǒng)測(cè)量每個(gè)元件中信號(hào)的“時(shí)間相位”，與接收機(jī)的參考有關(guān)。一個(gè)詢問(wèn)脈沖從船舶，參考傳感器傳送到被詢問(wèn)的海底應(yīng)答機(jī)，并將回復(fù)脈沖發(fā)送回傳感器。如果一套羅經(jīng)和水面導(dǎo)航系統(tǒng)與該系統(tǒng)連接，應(yīng)答器的北側(cè)參考位置和絕對(duì)位置可以通過(guò)三角法計(jì)算。
超短基線定位提供的定位精度往往不及前兩種。這是因?yàn)樗挥幸粋€(gè)緊湊的尺寸很小的聲基陣安裝在載體上。基陣作為一個(gè)整體單元，可以使其處在流噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲均較弱的某個(gè)有利位置。此外，它也無(wú)需布放浮標(biāo)和應(yīng)答器陣。但是通過(guò)精細(xì)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的定位精度有望能夠接近長(zhǎng)基線系統(tǒng)的定位精度。
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