高精度“超短基线定位系统”打破国外垄断     DATE: 2017-05-13 15:53

从哈尔滨工程大学获悉,“蛟龙”号在日前完成的2014年试验性应用航次第一航段的科考任务中,首次使用了由哈尔滨工程大学自主研发的国产高精度“超短基线定位系统”,打破了国外技术垄断格局。

 
 
超短基线定位系统

在幽深的海底,要想知道潜水器所在位置并不容易,因为无线电波在水中的快速衰减使GPS的定位手段无计可施。声波是目前最有效的水下远距离传播的信息载体。声学定位系统分为长基线、短基线和超短基线三类。超短基线的接收传感器就类似于人类的耳朵,两耳之间的距离就相当于基线。长基线系统的信标之间相距几公里到几十公里,基线越长,精度越高。但潜水器进行水下精确作业时,需要在海底布阵,复杂且受限。此次测试的超短基线系统,接收传感器之间仅相距几十厘米,最大优势便于安装、应用灵活。

超短基线定位系统工作原理就是在水下被定位的目标上,安装声信标,水上的船体安装超短基线基阵,声信标发出声信号,超短基线系统接收到信号后测算出目标的方位及距离。以“蛟龙”号为例,当其身处海底时,在水下每8秒向母船发出一次声学信号,信号到达母船上的超短基线定位系统各接收传感器时会有先后顺序。利用这种时延差,超短基线系统就能计算出“蛟龙”号的具体位置、所处的深度以及与母船的距离。

孙大军教授团队从2002年开始进行相关研究,2013年研发成功国内首台定位系统产品,改变了科考船在定位系统维护、升级和出口许可限制等方面面临的被动局面。该系统目前已在国内“大洋一号”、“科学”号、“向阳红九号”等科考船上安装。

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