[发明专利]一种深海水声综合定位系统及其对水下潜器的定位与导航方法

权利要求书

1.一种深海水声综合定位系统，包括水面跟踪与标定子系统（1）、潜器测距与定位子系统（2）和水声综合应答器子系统（3），其特征在于：

水面跟踪与标定子系统（1）安装在水面大洋调查作业船只上，潜器测距与定位子系统（2）安装在深海潜器上，水声综合应答器（3）布放于海底，

所述水面跟踪与标定子系统（1）包括声学换能器收发基阵（4）、基阵升降杆（5）、跟踪标定处理机（6）、操作显示平台（7），

声学换能器收发基阵（4）安装在基阵升降杆（5）的末端，声学换能器收发基阵（4）的驱动信号输入端与跟踪标定处理机（6）的驱动信号输出端连接，声学换能器收发基阵（4）的反馈信号输出端与跟踪标定处理机（6）的反馈信号输入端连接，跟踪标定处理机（6）通过数据总线与操作显示平台（7）连接；

所述潜器测距与定位子系统（2）包括第一深水耐压换能器（8-1）、深水耐压壳体（9）和耐压水密电缆（10），

深水耐压壳体（9）内侧腔体为测距与定位电子舱（11），深水耐压换能器（8-1）和测距与定位电子舱（11）内的电信号交互通过耐压水密电缆（10）实现电气连接，测距与定位电子舱（11）内设置有信号驱动模块和信号解析模块，所述信号驱动模块的驱动信号输出端连接深水耐压换能器（8-1）的驱动信号输入端，所述信号解析模块的反馈信号输入端连接深水耐压换能器（8-1）的反馈信号输出端；

所述水声综合应答器子系统（3）包括第二深水耐压换能器（8-2）、深水耐压壳体（12）、应答释放管理电子舱（13）、电池组（14）、释放机构（15），

深水耐压壳体（12）内侧腔体为应答释放管理电子舱（13），电池组（14）固定在该应答释放管理电子舱（13）内，释放机构（15）固定在深水耐压壳体（12）的外侧尾部，深水耐压换能器（8-2）固定在深水耐压壳体（12）外侧顶端，应答释放管理电子舱（13）内设置有信号驱动模块、信号解析模块和释放管理模块，所述信号驱动模块的驱动信号输出端连接深水耐压换能器（8-2）的驱动信号输入端，所述信号解析模块的反馈信号输入端连接深水耐压换能器（8-2）的反馈信号输出端，所述释放管理模块的释放信号输出端与释放机构（15）相连。

2.根据权利要求1所述的深海水声综合定位系统，其特征在于：水声综合应答器子系统（3）固定排列于水底构成应答器基阵。

3.根据权利要求1所述的深海水声综合定位系统，其特征在于：水声综合应答器子系统（3）至少有三个，水声综合应答器子系统（3）固定排列于水底构成应答器基阵。

4.一种基于深海水声综合定位系统对水下潜器的定位与导航方法，其特征在于：

根据潜器测距与定位子系统（2）设定的应答模式，水面大洋调查作业船只对深海潜器的跟踪定位：深海水声综合定位系统在每个定位周期中，先由水面跟踪与标定子系统（1）发射询问指令，由潜器测距与定位子系统（2）内的深水耐压换能器（8-1）接收该信号后发射应答信号；该应答信号同时作为水声综合应答器子系统（3）的询问指令，水声综合应答器子系统（3）的深水耐压换能器（8-2）接收信号后发射应答信号；潜器测距与定位子系统（2）接收应答信号利用长基线定位原理完成自身定位导航，同时水面跟踪与标定子系统（1）接收测距与定位子系统（2）的应答信号后利用超短基线定位原理实现水面大洋调查作业船只对深海潜器的跟踪定位。

5.一种基于深海水声综合定位系统对水下潜器的定位与导航方法，其特征在于：

根据潜器测距与定位子系统（2）设定的自主工作模式，潜器测距与定位子系统（2）完成自身定位导航：在深海潜器下水之前进行水面跟踪与标定子系统（1）与潜器测距与定位子系统（2）对齐时钟，深海水声综合定位系统在每个定位周期中，先由潜器测距与定位子系统（2）发射询问指令，水面跟踪与标定子系统（1）接收该信号后利用超短基线定位原理实现水面大洋调查作业船只对深海潜器的跟踪定位，水声综合应答器子系统（3）接收询问指令后发射应答信号，潜器测距与定位子系统（2）接收应答信号利用长基线定位原理完成自身定位导航。