現(xiàn)有對(duì)超短基線水聲定位系統(tǒng)的誤差研究多集中在靜態(tài)領(lǐng)域,鮮有文獻(xiàn)對(duì)其動(dòng)態(tài)誤差進(jìn)行研究。以GAPS作為主要試驗(yàn)設(shè)備對(duì)超短基線水聲定位系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差進(jìn)行了相關(guān)研究,提出了一種超短基線水聲定位系統(tǒng)動(dòng)態(tài)定位誤差測(cè)試方法。使用圓概率誤差半徑進(jìn)行度量,并通過(guò)湖上實(shí)驗(yàn)對(duì)GAPS的動(dòng)態(tài)誤差進(jìn)行了測(cè)算,為水下定位系統(tǒng)校準(zhǔn)/標(biāo)定方法的研究奠定了重要基礎(chǔ)。 

【文章來(lái)源】：數(shù)字海洋與水下攻防. 2020,3(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

固定點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)示意圖Fig.1Schematicdiagramoffixedpointtestsystem

GAPS聲基陣安裝試驗(yàn)架Fig.2SupportforGAPSacousticarrayinstallationtest

第6期胡圣航，等：超短基線水聲定位系統(tǒng)動(dòng)態(tài)定位誤差測(cè)試研究·519·萬(wàn)向架的設(shè)計(jì)可滿足試驗(yàn)架任意方向30°傾斜狀態(tài)下，接收陣元都能保持豎直向上的姿態(tài)。如通過(guò)GAPS內(nèi)置姿態(tài)傳感器得知聲基陣傾角不滿足試驗(yàn)要求，可進(jìn)行重新布放。4.3高精度定位系統(tǒng)信標(biāo)試驗(yàn)架在沉入水底前，可通過(guò)GNSS-RTK信息確定精確位置，但在布放過(guò)程中，受各種環(huán)境的影響，試驗(yàn)架不會(huì)垂直落入水底，所以布放結(jié)束后的試驗(yàn)架位置只能通過(guò)高精度的水聲定位系統(tǒng)進(jìn)行確定。本測(cè)試試驗(yàn)使用Scout超短基線系統(tǒng)。該設(shè)備是英國(guó)Sonardyne公司專門為近岸帶（0～500m水深）、近距離（0～1000m）跟蹤而研發(fā)和生產(chǎn)的，主要用于跟蹤1～10個(gè)水下目標(biāo)物，并將跟蹤到的目標(biāo)物的大地坐標(biāo)從系統(tǒng)的串口輸出到外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從而完成水下定位。經(jīng)多方驗(yàn)證，該設(shè)備的靜態(tài)測(cè)試精度可以達(dá)到0.5%。在使用時(shí)，將1個(gè)信標(biāo)安裝在試驗(yàn)架上，通過(guò)試驗(yàn)船多次圍繞試驗(yàn)架測(cè)量，可精確確定試驗(yàn)架的經(jīng)緯度信息。圖3Scout短基線系統(tǒng)Fig.3Scoutshortbaselinesystem4.4試驗(yàn)船設(shè)備試驗(yàn)船上安裝設(shè)備如圖4所示，通過(guò)MoxaNPort5045串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)接口至串口的接口轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)共享。網(wǎng)橋則選擇成熟的BreezeNETDS.11型網(wǎng)橋，其傳輸距離為10km，帶寬為11Mbps，試驗(yàn)船上所有設(shè)備通過(guò)發(fā)電機(jī)供電。圖4試驗(yàn)船設(shè)備組成框圖Fig.4Blockdiagramoftestshipequipment4.5高精度GNSS-RTK接收機(jī)本文使用DOVE-E4-PLUS型GNSS-RTK接收機(jī)，如圖5所示。該接收機(jī)使用4G網(wǎng)絡(luò)接收千尋的網(wǎng)絡(luò)RTK信號(hào)，實(shí)現(xiàn)水平精度小于2cm，高程精度小于5cm的精確定位。圖5高精度GNSS-RTK接收機(jī)Fig.5High-precisionGNSS-RTKreceiver5試驗(yàn)方法試驗(yàn)前將按圖4將設(shè)備布放、安裝完成。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超短基線定位系統(tǒng)在深拖探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 單瑞,董凌宇,杜凱,于得水,李陽(yáng),梅賽.  海洋地質(zhì)前沿. 2019(09)
[2]水聲定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 孫大軍,鄭翠娥,張居成,韓云峰,崔宏宇.  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(03)
[3]基于圓概率誤差的定位精度評(píng)定辦法[J]. 張樂(lè),李武周,巨養(yǎng)鋒,張紅林.  指揮控制與仿真. 2013(01)
[4]超短基線定位系統(tǒng)定位誤差的分析及仿真[J]. 姜婷.  水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù). 2012(04)
[5]短基線水聲定位精度仿真研究[J]. 楊貴海,李兵,馬錦垠.  海洋測(cè)繪. 2010(03)
[6]水下定位系統(tǒng)誤差分析[J]. 隋海琛,田春和,韓德忠,王崇明.  水道港口. 2010(01)
[7]GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量精度檢測(cè)及分析[J]. 何峰,鄭勇,駱亞波,任紅飛.  工程勘察. 2009(03)
[8]基于動(dòng)態(tài)檢測(cè)平臺(tái)的GPS接收機(jī)動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)研究[J]. 任紅飛,何峰,王若璞.  測(cè)繪信息與工程. 2008(02)
[9]超短基線定位精度與誤差分析[J]. 韓瑞寧,周東輝.  微計(jì)算機(jī)信息. 2008(07)
[10]一種基于超短基線的高精度多目標(biāo)水聲定位技術(shù)研究[J]. 鄭翠娥,孫大軍,張殿倫.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)

博士論文
[1]高精度GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量及質(zhì)量控制[D]. 何海波.中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué) 2002

碩士論文
[1]動(dòng)態(tài)GPS定位檢定方法及誤差分析[D]. 李軍正.解放軍信息工程大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3236514