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什么是超短基线?

      USBL(超短基线,有时也称为SSBL“超短基线”)是一种水声定位方法。它用于跟踪水下目标,如rov / auv或潜水员。它还可以作为水面船舶动态定位的位置参考手段。

      USBL定位用于从浅水到深水(低至10,000米及以上),其精度与距离成正比,基本设备的精度为倾斜距离的1-2%,最终USBL系统的精度为0.06%。

      USBL定位适用于广泛的应用,包括海底资产跟踪、海底结构布置、LBL阵列校准、UXO测量、IMR(检查、维护和维修)……对于计量和亚分尺深水应用,LBL解决方案将更适合。

      一个完整的USBL系统包括一个安装在船下杆子上的收发器,以及一个部署在海底、水下航行器或潜水员上的应答器或响应器。

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      声波脉冲由收发器传输,并由水下应答器检测到,该应答器响应自己的声波脉冲。这个返回脉冲然后被收发器检测到。

      然后USBL系统测量初始声脉冲传输和应答之间的时间,并将其转换为一个范围。

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      USBL头部包含一组换能器,由一厘米到分米的基线分隔。当水下应答器应答脉冲被不同的传感器检测到时,传感器阵列内的相位差方法被应用来估计到水下应答器的方向,也称为“轴承”。

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      知道了距离和方位,就可以计算出海底应答器的相对位置。

      值得注意的是,定位精度主要对轴承敏感,特别是对于远距离应用。轴承精度主要取决于阵列的几何形状。更大的天线将提供更高的精度,换能器垂直分集将提供更广泛的声波覆盖(水平跟踪)。轴承精度还取决于信号频率,信号频率越高,系统的精度就越高。

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      最后,为了在绝对参考(WGS84, UTM…)中计算海底位置,USBL系统必须耦合到GNSS系统和陀螺罗盘,后者将在检测即时回复时补偿船舶的方向。为了准确估计安装偏差,必须进行初步校准。

      预先校准的USBL系统集成了一个声学收发器和陀螺罗经在同一个外壳,如iXblue gap系列。这允许更快速的部署,并提供最佳的性能,而没有与校准相关的所有限制。

      在被问到一个问题之后,我们在地面上可以使用北斗定位系统、GPS定位系统,那么我们在水下如何定位呢?在地球上,水约占地球表面积的71%,尽管我们人类主要生活在陆地上,但我们从未停止探索水下世界。

      当我们探索水下世界时,就需要我们有一套水下定位系统,才能绝对知道我们在水下的位置,这时水下定位“传感器”就诞生了。该传感器系统是一种水声定位系统,分为超短基线USBL、短基线SBL和长基线LBL。

      声学定位系统可分为长基线、短基线和超短基线。基线是信标之间的线。例如,如果你用一只耳朵听一个声音,你不能说出它来自哪里,但如果你用两只耳朵听一个声音,你可以确切地说出它来自哪里。超短基线的接收传感器类似于人耳,两耳之间的距离相当于基线。长基线系统的信标距离在几公里到几十公里之间,定位精度更高,但要在水下准确作业,需要在海底部署潜水器。短基线系统基线的长度是几米到几十米。超短基线系统的最大优点是安装方便,使用灵活,传感器之间的距离只有几十厘米。

     南京班宁公司是一家超短基线定位系统设备供应商。经过15年的积累,我们已经开发了一套自己的可以商业化的系统。该系统已广泛应用于我国的海洋、湖泊和河流。在东海,我们的超短基线设备每天传输准确的位置信息。在长江流域,我们的超短基线定位系统为捕鱼队和鱼类保护机构收集数据


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