载人潜水器长基线定位系统水下潜标布阵优化方法

摘要

本发明涉及大洋探测技术领域，尤其涉及一种载人潜水器长基线定位系统水下潜标布阵优化方法，目的在于提供一种保证深海测试中得到精准实验数据的潜标布阵，为后续的潜水器提供高精度的定位服务。本发明包括如下步骤：将母船行驶至大洋深度为5000米左右的区域；锁定母船经纬度、记录、投放信标；将母船行驶信标构成的矩形对角线交点的位置；下放潜水器，分别行驶三个方向的连线位于矩形的四条边的中心附近。通过这种深海潜标的布阵优化方法，奠定了深海测试中的实验数据的准确性的基础步骤，为深海测试中的长基线测试提供了参考，具有显著的进步性。

说明书

技术领域

本发明涉及大洋探测技术领域，尤其涉及一种载人潜水器长基线定位系统水下潜标布阵优 化方法。

背景技术

现有技术中，在水下潜标布阵的过程中依然存在布阵不精确，潜标布阵不精确带来的后 果就是，整个深海测试数据不准确，导致大洋科研项目大打折扣，因此急需一种技术方案来 解决水下潜标布阵不精准的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保证深海测试中得到精准实验数据的潜标布阵，为后续的潜 水器提供高精度的定位服务。

为了达到上述目的本发明包括以下步骤：

第一步，探测水深深度，将母船行驶至大洋深度为5000米左右的区域；

第二步，锁定母船经纬度并记录；

第三步，投放信标，包括以下小步骤：

①投放1#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

②在距离1#信标2km-3.5km的位置上，投放2#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水 深度并记录最终深度；

③在垂直于1#信标、2#信标连线的方向上，距离2#信标2km-3.5km的位置投放3#信标， 记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

④在2#信标的关于1#、3#连线对称的位置投放4#信标，记录经纬度，投放过程中探测 海水深度并记录最终深度；

第四步，将母船行驶至第三步中信标构成的矩形对角线交点O点的位置；

第五步，自O点下放潜水器，分别行驶三个方向A、B、C，OA、OB、OC的连线位于矩形 的四条边的中心附近，且OA、OB、OC的距离为3km-5km；

第六步，回收2#、3#、4#信标，以1#信标为原点，将信标组成的矩形重新投放信标，旋 转一定角度，重复第二步到第五步；

第七步，回收1#、2#、3#、4#信标，以O为原点，将矩形变形为三角形重新投放信标， 重复第二步到第五步。

进一步地，各信标必须实现对下潜位置及其附近区域的有效覆盖，保证该区域的定位精 度。

进一步地，根据潜标投放位置的深度设计潜标，使信标处于潜水器主要作业深度正负100 米以内。

进一步地，各信标位置的水深应接近。

本发明提供了一种深海潜标的布阵优化方法，奠定了深海测试中的实验数据的准确性的 基础步骤，为深海测试中的长基线测试提供了参考，具有显著的进步性。

附图说明

图1本发明布阵1、2示意图；

图2本发明布阵3示意图。

图中：1#、2#、3#、4#为信标；22#、33#、44#为布阵2中的信标；16#、17#、18#、19# 为布阵3中的信标；O、A、B、C为潜水器行驶终点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，一种载人潜水器长基线定位系统水下潜标布阵优化方法,包括以下步骤：

第一步，探测水深深度，将母船行驶至大洋深度为5000米左右的区域；

第二步，锁定母船经纬度并记录；

第三步，投放信标，包括以下小步骤：

①投放1#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

②在距离1#信标2km-3.5km的位置上，投放2#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水 深度并记录最终深度；

③在垂直于1#信标、2#信标连线的方向上，距离2#信标2km-3.5km的位置投放3#信标， 记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

④在2#信标的关于1#、3#连线对称的位置投放4#信标，记录经纬度，投放过程中探测 海水深度并记录最终深度；

第四步，将母船行驶至第三步中信标构成的矩形对角线交点O点的位置；

第五步，自O点下放潜水器，分别行驶三个方向A、B、C，OA、OB、OC的连线位于矩形 的四条边的中心附近，且OA、OB、OC的距离为3km-5km；

各信标必须实现对下潜位置及其附近区域的有效覆盖，保证该区域的定位精度。

根据潜标投放位置的深度设计潜标，使信标处于潜水器主要作业深度正负100米以内。

各信标位置的水深应接近。

记录数据如下：

表一

  1# 2# 3# 4# 经度 -154.2991°W -154.3070°W -154.2783°W -154.2715°W 维度 10.0129°N 9.9906°N 9.9811°N 10.0028°N 水深 -5253 -5194 -5222 -5218

实施例2

第一步，回收1#、2#、3#、4#，以1#信标为原点，将信标组成的矩形重新投放信标，旋 转一定角度。

第二步，投放信标，包括以下小步骤：

①投放1#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

②在距离1#信标2km-3.5km的位置上，投放2#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水 深度并记录最终深度；

③在垂直于1#信标、2#信标连线的方向上，距离2#信标2km-3.5km的位置投放3#信标， 记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

④在2#信标的关于1#、3#连线对称的位置投放4#信标，记录经纬度，投放过程中探测 海水深度并记录最终深度；

第三步，将母船行驶至第三步中信标构成的矩形对角线交点O点的位置；

第四步，自O点下放潜水器，分别行驶三个方向A、B、C，OA、OB、OC的连线位于矩形 的四条边的中心附近，且OA、OB、OC的距离为3km-5km；

各信标必须实现对下潜位置及其附近区域的有效覆盖，保证该区域的定位精度。

根据潜标投放位置的深度设计潜标，使信标处于潜水器主要作业深度正负100米以内。

各信标位置的水深应接近。

数据记录如下：

表二

  1# 22# 33# 44# 经度 -154.2991°W -154.3104°W -154.2868°W -154.2774°W 维度 10.0129°N 9.9945°N 9.9810°N 10.003°N 水深 -5253 -5240 -5233 -5240

实施例3

第一步，回收1#、2#、3#、4#，以O点为原点，将矩形变形为三角形重新投放信标；

第二步，投放信标，包括以下小步骤：

①投放1#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

②在距离1#信标2km-3.5km的位置上，投放2#信标，记录经纬度，投放过程中探测海水 深度并记录最终深度；

③在垂直于1#信标、2#信标连线的方向上，距离2#信标2km-3.5km的位置投放3#信标， 记录经纬度，投放过程中探测海水深度并记录最终深度；

④在2#信标的关于1#、3#连线对称的位置投放4#信标，记录经纬度，投放过程中探测 海水深度并记录最终深度；

第三步，将母船行驶至第三步中信标构成的矩形对角线交点O点的位置；

第四步，自O点下放潜水器，分别行驶三个方向A、B、C，OA、OB、OC的连线位于矩形 的四条边的中心附近，且OA、OB、OC的距离为3km-5km；

各信标必须实现对下潜位置及其附近区域的有效覆盖，保证该区域的定位精度。

根据潜标投放位置的深度设计潜标，使信标处于潜水器主要作业深度正负100米以内。

各信标位置的水深应接近。

数据记录如下：

表三

  16# 17# 18# 19# 经度 -154.311°W -154.2917°W -154.2866°W -154.2761°W 维度 10.0029°N 9.9961°N 9.9786°N 10.0086°N 水深 -5250 -5256 -5235 -5238