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淺析水下聲學定位信標所采用的定位方法

發(fā)布日期: 2022-06-21
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  水下聲學定位信標是一種小型聲吶設備,一般直接安裝在“被搜尋目標”上,入水前處于待機狀態(tài),入水后能夠發(fā)出一定特征的聲波脈沖,用于“被搜尋目標”的水下示位。搜尋人員利用飛機空投、船載拖曳吊放、潛器自主引導等多種平臺作業(yè)方式,使用專用的聲吶接收設備,接收聲信標發(fā)出的聲波脈沖,分析信標在水中的位置,實現(xiàn)對水中目標的搜尋定位。
 
  聲信標廣泛的應用是安裝在飛機或艦船的“黑匣子”(飛行參數(shù)記錄器)上,用于意外情況下沉入水中的“黑匣子”搜尋和打撈輔助引導。聲信標因其體積小、安裝方便、作用時間長等優(yōu)點已被日益廣泛應用于各類海上活動中,作為發(fā)射聲源指示目標在水中的位置,比如水聲通信、水下定位、海洋測繪、海洋捕撈、海底科學研究、海底資源勘察、海洋工程、水下載體的導航和跟蹤、水下軍事等多個領(lǐng)域。
 
  水下聲學定位信標所采用的定位方法:
  (1) 三子陣法
  三子陣被動測距方法(簡稱:三子陣法)是六十年代后期發(fā)展起來的噪聲測距方法,目前,己經(jīng)成為了實用化了的被動定位技術(shù)。三子陣法一般包括方位法和時差法,其共同特點是利用間距相當長的3個子陣,子陣本身具有一定的指向性,可獲得良好的空間處理增益。
  (2) 水下GPS定位
  水下GPS技術(shù)的設計靈感來自于GPS,該技術(shù)可以用于潛艇定位,進行爆炸軍火處理,還能用于水雷對抗許多領(lǐng)域。水下GPS利用空間GPS系統(tǒng)在海洋中布放一系列聲納浮標,形成網(wǎng)格,在水面用空間GPS,在水下用水聲通信。
  (3) 匹配場處理法
  匹配場聲源定位是國際上新興的水聲定位方法,它根據(jù)海洋聲信道性,在聲場建模的基礎(chǔ)上,運用一定的匹配場處理算法反演聲源位置。匹配場定位技術(shù)充分利用了海洋信道特點來反演聲源位置,因此它可以有效消除信道對定位的影響,它的定位精度比傳統(tǒng)的被動定位精度高。
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