現(xiàn)有對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)對其動態(tài)誤差進(jìn)行研究。以GAPS作為主要試驗設(shè)備對超短基線水聲定位系統(tǒng)的動態(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)動態(tài)定位誤差測試方法。使用圓概率誤差半徑進(jìn)行度量,并通過湖上實驗對GAPS的動態(tài)誤差進(jìn)行了測算,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)。 

【文章來源】：數(shù)字海洋與水下攻防. 2020,3(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

固定點測試系統(tǒng)示意圖Fig.1Schematicdiagramoffixedpointtestsystem

GAPS聲基陣安裝試驗架Fig.2SupportforGAPSacousticarrayinstallationtest

第6期胡圣航，等：超短基線水聲定位系統(tǒng)動態(tài)定位誤差測試研究·519·萬向架的設(shè)計可滿足試驗架任意方向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GAPS內(nèi)置姿態(tài)傳感器得知聲基陣傾角不滿足試驗要求，可進(jìn)行重新布放。4.3高精度定位系統(tǒng)信標(biāo)試驗架在沉入水底前，可通過GNSS-RTK信息確定精確位置，但在布放過程中，受各種環(huán)境的影響，試驗架不會垂直落入水底，所以布放結(jié)束后的試驗架位置只能通過高精度的水聲定位系統(tǒng)進(jìn)行確定。本測試試驗使用Scout超短基線系統(tǒng)。該設(shè)備是英國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)多方驗證，該設(shè)備的靜態(tài)測試精度可以達(dá)到0.5%。在使用時，將1個信標(biāo)安裝在試驗架上，通過試驗船多次圍繞試驗架測量，可精確確定試驗架的經(jīng)緯度信息。圖3Scout短基線系統(tǒng)Fig.3Scoutshortbaselinesystem4.4試驗船設(shè)備試驗船上安裝設(shè)備如圖4所示，通過MoxaNPort5045串口服務(wù)器實現(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，試驗船上所有設(shè)備通過發(fā)電機(jī)供電。圖4試驗船設(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，實現(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試驗方法試驗前將按圖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)在深拖探測中的應(yīng)用[J]. 單瑞,董凌宇,杜凱,于得水,李陽,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.  中國科學(xué)院院刊. 2019(03)
[3]基于圓概率誤差的定位精度評定辦法[J]. 張樂,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動態(tài)測量精度檢測及分析[J]. 何峰,鄭勇,駱亞波,任紅飛.  工程勘察. 2009(03)
[8]基于動態(tài)檢測平臺的GPS接收機(jī)動態(tài)性能檢測研究[J]. 任紅飛,何峰,王若璞.  測繪信息與工程. 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. 2007(02)

博士論文
[1]高精度GPS動態(tài)測量及質(zhì)量控制[D]. 何海波.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2002

碩士論文
[1]動態(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：3236514