申请/专利权人：中国测绘科学研究院;崂山国家实验室

申请日：2024-01-16

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117572432B

主分类号：G01S15/87

分类号：G01S15/87;G01S15/86;G01S15/06;G01S19/45

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本发明属于水下导航定位技术领域，具体公开一种海底基准站声呐阵列及定位方法。用于海底基准站高精度定位，有效解决海底控制点的高精度定位问题。通过采用多个应答器组成短基线或超短基线正多边形应答器阵列，各应答器之间采用刚性材料固定连接，并实现时间同步。通过声呐换能器对应答器阵列进行单期或多期观测，基于声信号双程传播时间构建观测方程，利用应答器阵列基线信息构建约束方程，并联合观测方程与约束方程，将应答器阵列坐标与基准站应答器阵列基线长度作为共同参数实施多期联合求解。本发明能够抵抗声速变化对海底基站联合定位的影响。

主权项：1.一种定位方法，其特征在于，应用于一种海底基准站声呐阵列，采用多个应答器组成短基线或超短基线正多边形应答器阵列，应答器阵列基线距离选择在数厘米、数分米或数米的范围内，各应答器之间采用刚性材料固定连接，并实现时间同步；包括以下步骤：S1、通过安装在测量船上的声呐换能器，对应答器阵列进行单期或多期观测，对于多期观测，假设应答器阵列的几何形状不随时间发生变化，从而对应答器阵列基线长度进行校准；S2、基于声呐换能器至应答器的声信号传播时间构建GNSS和声呐组合观测方程，，式中，为第个观测历元时声呐换能器与第个应答器之间的实际距离，，、和分别表示第个观测历元时声呐换能器在东、北、天方向坐标，、和分别表示第个应答器在东、北、天方向坐标，为应答器个数，和分别为系统误差与随机误差；当仅对应答器阵列进行单期观测时，利用应答器阵列基线长度固定作为约束条件构建约束方程，当对应答器阵列进行多期重复观测时，由邻期应答器阵列基线长度差分为零作为约束条件构建约束方程；联合GNSS和声呐组合观测方程与约束方程，将应答器阵列坐标与应答器阵列基线长度作为共同参数实施多期联合求解；在步骤S2中，当仅对应答器阵列进行单期观测时，将应答器阵列基线长度的量测信息固定作为约束条件，构建约束方程，记第个应答器坐标，，假设应答器阵列第条基线长度的量测信息为，，则有约束方程：，式中，和表示组成第条基线的两个应答器坐标；当对应答器阵列进行多期重复观测时，在观测期间假设应答器阵列几何形状不变，由邻期应答器阵列基线长度差分为零作为约束条件构建约束方程，，式中，M为观测期数，。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国测绘科学研究院;崂山国家实验室 一种海底基准站声呐阵列及定位方法

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