[发明专利]一种深海运载器通信定位导航授时一体化方法及系统

权利要求书

1.一种深海运载器通信定位导航授时一体化方法，其特征在于，所述一体化方法应用于深海运载器通信定位导航授时一体化装置，所述装置包括水面监控平台、深海运载器和科考船/岸基监控中心，所述一体化方法包括：

获取水面监控平台的经纬度和时间信息；

将水面监控平台的经纬度和所述时间信息以水声通信的方式下发至深海运载器；

通过深海运载器解码通信信息，获取水面监控平台发射通信信息时的经纬度和时间；

获取深海运载器接收到通信信息的时间；

根据水面监控平台发射通信信息的时间和深海运载器接收到通信信息的时间，得到传播时延；

获取所述深海运载器的声速剖面和所述深海运载器深度；

根据所述声速剖面、所述深海运载器深度和所述传播时延，构建本征声线；

根据所述本征声线和所述深海运载器深度，得到水面监控平台与深海运载器的水平距离；

获取所述水面监控平台相对于所述深海运载器的精确方位角；

根据所述传播时延、所述方位角和所述深海运载器深度确定所述深海运载器相对所述水面监控平台的相对位置信息；

根据所述相对位置信息和所述水面监控平台经纬度信息计算所述深海运载器的绝对位置信息；

获取所述深海运载器的惯性导航信息和多普勒计程仪信息；

将所述水面监控平台的经纬度信息、所述水平距离、所述绝对位置信息、所述惯性导航信息和所述多普勒计程仪信息进行融合校正，得到组合导航信息；

将所述深海运载器组合导航信息和所述深海运载器状态信息以水声通信的方式向上发送至所述水面监控平台；

通过所述水面监控平台解码通信信息，获取所述深海运载器发射的通信信息，并通过卫星转发给科考船/岸基监控中心；

所述水面监控平台和所述深海运载器同时向对方发射授时声脉冲信号，并接收对方发送的授时声脉冲信号；

测量所述水面监控平台发射授时声脉冲信号的时间以及所述水面监控平台接收到所述深海运载器发射的授时声脉冲信号的时间，记为第一时间间隔；

测量所述深海运载器发射授时声脉冲信号的时间以及所述深海运载器接收到所述水面监控平台发射的授时声脉冲信号的时间，记为第二时间间隔；

根据所述第一时间间隔和所述第二时间间隔，计算所述水面监控平台和所述深海运载器的时间差；

根据所述时间差对所述深海运载器的时钟进行授时。

2.根据权利要求1所述的深海运载器通信定位导航授时一体化方法，其特征在于，所述根据所述水面监控平台发射通信信息的时间和所述深海运载器接收到通信信息的时间，得到传播时延，具体包括：

根据所述深海运载器通信解码获得的所述水面监控平台发射通信信息的时刻和所述深海运载器接收到通信信息的时刻，确定水声通信信号的传播时延。

3.根据权利要求1所述的深海运载器通信定位导航授时一体化方法，其特征在于，所述根据所述本征声线和所述深海运载器深度，得到水面监控平台与深海运载器的水平距离，具体包括：

根据所述本征声线和所述深海运载器深度采用勾股定理，得到所述水面监控平台与所述深海运载器的水平距离。

4.根据权利要求1所述的深海运载器通信定位导航授时一体化方法，其特征在于，获取所述水面监控平台相对于所述深海运载器的精确方位角，具体包括：

根据前面一段时间内的所述深海运载器航迹和所述水面监控平台航迹，初步估计所述水面监控平台相对于所述深海运载器的方位角；

根据深海运载器接收到的通信信号和所述方位角，确定所述水面监控平台相对于所述深海运载器的精确方位角。