超短基線定位系統(tǒng)

USBL（超短基線定位系統(tǒng)）是一種水下定位技術(shù)，被普遍應(yīng)用于海洋石油勘探開發(fā)、海洋打撈等海洋生產(chǎn)開發(fā)方面，主要用于確定ROV、AUV、潛水員、水下其他載體的水下位置。

超短基線定位系統(tǒng)由發(fā)射換能器、應(yīng)答器、接收基陣組成。發(fā)射換能器和接收基陣安裝在船上，應(yīng)答器固定在水下的載體上。發(fā)射換能器發(fā)出一個(gè)聲脈沖，應(yīng)答器收到后，回發(fā)聲脈沖，接收基陣收到后，測(cè)量出X、Y兩個(gè)方向的相位差，并根據(jù)聲波的到達(dá)時(shí)間計(jì)算出水下裝置到基陣的距離R，從而計(jì)算得到水下探測(cè)器在平面坐標(biāo)上的位置和水下探測(cè)器的深度。

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LBL(長(zhǎng)基線)定位技術(shù)

LBL系統(tǒng)由分布于海底的發(fā)射應(yīng)答器陣，組成水下長(zhǎng)基線陣列，陣列經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后，任何在陣列中的目標(biāo)和水面船的測(cè)距精度可以達(dá)到優(yōu)于1 厘米，相對(duì)定位精度可高達(dá)5厘米以內(nèi)，且不受任何水深的限制。系統(tǒng)定位的原理采用完全的測(cè)距定位技術(shù)。采用數(shù)字聲學(xué)技術(shù)的Sonardyne LBL系統(tǒng)除了能夠提供高精度定位外，它還具備數(shù)量更多的通道，對(duì)于大型的復(fù)雜的油田開發(fā)項(xiàng)目，能夠滿足多船、多ROV同時(shí)同地施工，而不會(huì)相互干擾，同時(shí)也是能夠提供USBL兼容和高速數(shù)據(jù)遙測(cè)的聲學(xué)技術(shù)。

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短基線(SBL)

短基線定位系統(tǒng)由3個(gè)以上換能器組成，換能器的陣形為三角形或四邊形，組成聲基陣。換能器之間的距離一般超過(guò)10m，換能器之間的相互關(guān)系準(zhǔn)確測(cè)定，組成聲基陣坐標(biāo)系，基陣坐標(biāo)系與船坐標(biāo)系的相互關(guān)系由常規(guī)測(cè)量方法確定。短基線系統(tǒng)的測(cè)量方式是由船只上所有換能器接收來(lái)自應(yīng)答器的回波信號(hào)，得到一個(gè)斜距觀測(cè)值和不同于這個(gè)觀測(cè)值的多個(gè)斜距值，系統(tǒng)根據(jù)基陣相對(duì)船坐標(biāo)系的固定關(guān)系，配以外部傳感器觀測(cè)值，如GPS提供的船的位置、姿態(tài)、船艏向值，計(jì)算得到目標(biāo)的大地坐標(biāo)。系統(tǒng)的工作方式是距離測(cè)量。

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聲學(xué)定位技術(shù)應(yīng)用

聲學(xué)定位技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基本技術(shù)，具有廣泛的用途，主要包括：

海洋工程——海洋油氣開發(fā)、海底光纜管線鋪設(shè)及維護(hù)等工程，提供水下導(dǎo)航定位技術(shù)支持。

大洋調(diào)查——利用深拖設(shè)備如ROV、UUV、AUV等進(jìn)行深海礦產(chǎn)資源的探測(cè)和開發(fā)。

其他方面——海洋災(zāi)害性地質(zhì)研究、水下考古探測(cè)等，需要聲學(xué)定位系統(tǒng)為其資料提供準(zhǔn)確的空間位置。

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