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海水的快速衰減使GPS定位無計可施

地理信息

2022年12月04日


在幽深的海底,要想知道水下探測器所在位置并不容易,因為無線電波在水中的快速衰減使GPS定位手段無計可施。聲波是目前最有效的水下遠(yuǎn)距離傳播的信息載體。聲學(xué)定位系統(tǒng)分為長基線、短基線和超短基線三類。


超短基線的接收傳感器就類似于人類的耳朵,兩耳之間的距離就相當(dāng)于基線。長基線系統(tǒng)的信標(biāo)之間相距幾公里到幾十公里,基線越長,精度越高。


但潛水器進(jìn)行水下精確作業(yè)時,需要在海底布陣,復(fù)雜且受限。此次測試的超短基線系統(tǒng),接收傳感器之間僅相距幾十厘米,最大優(yōu)勢便于安裝、應(yīng)用靈活。


超短基線定位系統(tǒng)工作原理就是在水下被定位的目標(biāo)上,安裝聲信標(biāo),水上的船體安裝超短基線基陣,聲信標(biāo)發(fā)出聲信號,超短基線系統(tǒng)接收到信號后測算出目標(biāo)的方位及距離。


以水下探測器為例,當(dāng)其身處海底時,在水下每8秒向母船發(fā)出一次聲學(xué)信號,信號到達(dá)母船上的超短基線定位系統(tǒng)各接收傳感器時會有先后順序。利用這種時延差,超短基線系統(tǒng)就能計算出水下探測器的具體位置、所處的深度以及與母船的距離。


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