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什么是超短基線?USBL(超短基線,有時(shí)也稱為SSBL“超短基線”)是一種水聲定位方法。它用于跟蹤水下目標(biāo),如rov / auv或潛水員。它還可以作為水面船舶動(dòng)態(tài)定位的位置參考手段。 USBL定位用于從淺水到深水(低至10,000米及以上),其精度與距離成正比,基本設(shè)備的精度為傾斜距離的1-2%,最終USBL系統(tǒng)的精度為0.06%。 USBL定位適用于廣泛的應(yīng)用,包括海底資產(chǎn)跟蹤、海底結(jié)構(gòu)布置、LBL陣列校準(zhǔn)、UXO測(cè)量、IMR(檢查、維護(hù)和維修)……對(duì)于計(jì)量和亞分尺深水應(yīng)用,LBL解決方案將更適合。 一個(gè)完整的USBL系統(tǒng)包括一個(gè)安裝在船下桿子上的收發(fā)器,以及一個(gè)部署在海底、水下航行器或潛水員上的應(yīng)答器或響應(yīng)器。 聲波脈沖由收發(fā)器傳輸,并由水下應(yīng)答器檢測(cè)到,該應(yīng)答器響應(yīng)自己的聲波脈沖。這個(gè)返回脈沖然后被收發(fā)器檢測(cè)到。 然后USBL系統(tǒng)測(cè)量初始聲脈沖傳輸和應(yīng)答之間的時(shí)間,并將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)范圍。 USBL頭部包含一組換能器,由一厘米到分米的基線分隔。當(dāng)水下應(yīng)答器應(yīng)答脈沖被不同的傳感器檢測(cè)到時(shí),傳感器陣列內(nèi)的相位差方法被應(yīng)用來估計(jì)到水下應(yīng)答器的方向,也稱為“軸承”。 知道了距離和方位,就可以計(jì)算出海底應(yīng)答器的相對(duì)位置。 值得注意的是,定位精度主要對(duì)軸承敏感,特別是對(duì)于遠(yuǎn)距離應(yīng)用。軸承精度主要取決于陣列的幾何形狀。更大的天線將提供更高的精度,換能器垂直分集將提供更廣泛的聲波覆蓋(水平跟蹤)。軸承精度還取決于信號(hào)頻率,信號(hào)頻率越高,系統(tǒng)的精度就越高。 最后,為了在絕對(duì)參考(WGS84, UTM…)中計(jì)算海底位置,USBL系統(tǒng)必須耦合到GNSS系統(tǒng)和陀螺羅盤,后者將在檢測(cè)即時(shí)回復(fù)時(shí)補(bǔ)償船舶的方向。為了準(zhǔn)確估計(jì)安裝偏差,必須進(jìn)行初步校準(zhǔn)。 預(yù)先校準(zhǔn)的USBL系統(tǒng)集成了一個(gè)聲學(xué)收發(fā)器和陀螺羅經(jīng)在同一個(gè)外殼,如iXblue gap系列。這允許更快速的部署,并提供最佳的性能,而沒有與校準(zhǔn)相關(guān)的所有限制。 在被問到一個(gè)問題之后,我們?cè)诘孛嫔峡梢允褂帽倍范ㄎ幌到y(tǒng)、GPS定位系統(tǒng),那么我們?cè)谒氯绾味ㄎ荒?在地球上,水約占地球表面積的71%,盡管我們?nèi)祟愔饕钤陉懙厣,但我們從未停止探索水下世界?/p> 當(dāng)我們探索水下世界時(shí),就需要我們有一套水下定位系統(tǒng),才能絕對(duì)知道我們?cè)谒碌奈恢茫@時(shí)水下定位“傳感器”就誕生了。該傳感器系統(tǒng)是一種水聲定位系統(tǒng),分為超短基線USBL、短基線SBL和長(zhǎng)基線LBL。 聲學(xué)定位系統(tǒng)可分為長(zhǎng)基線、短基線和超短基線;是信標(biāo)之間的線。例如,如果你用一只耳朵聽一個(gè)聲音,你不能說出它來自哪里,但如果你用兩只耳朵聽一個(gè)聲音,你可以確切地說出它來自哪里。超短基線的接收傳感器類似于人耳,兩耳之間的距離相當(dāng)于基線。長(zhǎng)基線系統(tǒng)的信標(biāo)距離在幾公里到幾十公里之間,定位精度更高,但要在水下準(zhǔn)確作業(yè),需要在海底部署潛水器。短基線系統(tǒng)基線的長(zhǎng)度是幾米到幾十米。超短基線系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是安裝方便,使用靈活,傳感器之間的距離只有幾十厘米。 南京班寧公司是一家超短基線定位系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商。經(jīng)過15年的積累,我們已經(jīng)開發(fā)了一套自己的可以商業(yè)化的系統(tǒng)。該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)的海洋、湖泊和河流。在東海,我們的超短基線設(shè)備每天傳輸準(zhǔn)確的位置信息。在長(zhǎng)江流域,我們的超短基線定位系統(tǒng)為捕魚隊(duì)和魚類保護(hù)機(jī)構(gòu)收集數(shù)據(jù) |