[发明专利]一种浮潜标长基线定位系统中参考基元位置实时获取方法

说明书

本发明提供一种浮潜标长基线定位系统中参考基元位置实时获取方法，本发明方法的优势在于长基线定位系统工作过程中，浮/潜标在向水下航行器发送自身信息时，先分析受海流因素影响的自身通信定位机实时位置，并将通信定位机实时位置发送给水下航行器，用于水下航行器的位置解算。本发明方法实时获取通信定位机的实际位置，消除由于海流等因素引起的浮/潜标通信定位机位置误差，提高定位精度。

技术领域

本发明涉及长基线定位领域，主要是一种浮潜标长基线定位系统中参考基元位置实时获取方法。

背景技术

长基线定位系统常选用浮标或潜标作为定位基站。定位基站通过自身通信定位机与水下航行器进行数据交互，从而完成定位过程。水下航行器在进行自身位置解算时，需要定位基站通信定位机的位置信息。对于浮标定位基站，其安装北斗接收机，常将北斗接收机的位置作为浮标通信定位机的位置，用于水下航行器位置解算；对于潜标定位基站，水面船通过绝对校准法，测得潜标通信定位机的位置，之后一直用此位置近似潜标通信定位机的实际位置，解算水下航行器位置。

绝对校准法是一种基于到达时间的测量方法，它主要采用水面船搭载船载声纳对待测设备进行测量，水面船配备有卫星定位系统，然后通过测量信号由水面船到被测设备的时延信息，采用几何交汇的方法结算出待测设备的精确位置。

若通信定位机与浮/潜标其他设备采用刚性连接方式，当连接长度较短时，海面背景噪声较大，且多途反射效应较强，影响浮标通的信机通信效果；海底地貌复杂，可能导致潜标通信机功能失常。当连接长度较长时，增大了浮标或潜标海上施工难度，且易折断。所以长基线定位系统中，通信定位机与浮潜标其他设备采用软连接方式。

但是，通信定位机与浮/潜标定位基站其他设备采用软连接方式也存在一些问题。由于海流的作用，浮标通信定位机与北斗模块一般不在同一水平位置，通信定位机位置会随流偏移。此时仍以北斗接收机的位置信息作为通信定位机的位置，会产生定位基站位置误差。同样，潜标通信定位机的位置也会随着流向而变化，若将其位置设为固定值，同样会产生误差，影响水下航行器的定位精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种浮潜标长基线定位系统中参考基元位置实时获取方法，提供一种可实时监测浮/潜标通信定位机位置变化量，并进行校准的浮/潜标通信机定位方法，用于提高浮/潜标定位基站的精度，从而提高长基线定位系统精度。本发明的目的是这样实现的。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种浮潜标长基线定位系统中参考基元位置实时获取方法，包含如下步骤：

(1)、长基线定位系统中，在浮标上安装北斗接收机，浮标通过电缆连接通信定位机A，深度传感器A安装在通信定位机A上，海流计A安装在靠近通信定位机A的位置上；潜标通过电缆与通信定位机B的一端相连接，通信定位机B的另一端与坐底锚块连接，海流计B安装在靠近潜标的位置上，深度传感器B安装在通信定位机B上；

(2)利用绝对校准法，水面船计算得到当前潜标的通信定位机B的位置，并发送给潜标，潜标利用海流计B获得流向信息，利用深度传感器B获得通信定位机B的深度信息，计算得到潜标坐底锚块的精确位置；

(3)浮标从海流计A和深度传感器A获取流向与深度信息，并结合北斗接收机的位置，得到浮标通信定位机A的实时位置，潜标从海流计B和深度传感器B获取流向与深度信息，并结合坐底锚块的位置，得到潜标通信定位机B的实时位置；

(4)浮标或/和潜标将自身通信定位机的实时位置发送给水下航行器，水下航行器根据此信息和长基线定位方法，实现自身位置解算。

更进一步的，步骤(2)中，所述的潜标坐底锚块位置分析算法如下，