[发明专利]一种海底基准点位置标校系统及方法有效

专利信息
申请号: 202110582015.3 申请日: 2021-05-25
公开(公告)号: CN113218372B 公开(公告)日: 2021-10-29
发明(设计)人: 孙大军;郑翠娥;张居成;韩云峰;崔宏宇;张殿伦 申请(专利权)人: 哈尔滨工程大学
主分类号: G01C13/00 分类号: G01C13/00;G01S5/30;G01S19/48
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 高倩
地址: 150001 黑龙江*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 海底 基准点 位置 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种海底基准点位置标校系统,其特征在于,包括海面绝对标校测量模块(1)、海面绝对标校解算模块(2)、海底相对标校测量模块(3)和海底相对标校解算模块(4);

海底基准点位置通过海底基准点信标获得,所述海底基准点信标包括至少两个绝对基准点信标(5)和至少一个相对基准点信标(6);

所述海面绝对标校测量模块(1),用于按照设计的航迹围绕绝对基准点信标(5)航行,并分别对两个绝对基准点信标(5)进行测量,获得海面-海底标校数据,所述海面-海底标校数据包括所述海面绝对标校测量模块(1)在大地坐标系下的坐标、航行姿态和第一水声测距参数,所述第一水声测距参数为海面绝对标校测量模块(1)与两个绝对基准点信标(5)之间的水声测距参数;

所述海面绝对标校解算模块(2),与所述海面绝对标校测量模块(1)连接,用于接收海面-海底标校数据,并通过该海面-海底标校数据计算得到两个绝对基准点信标(5)在大地坐标系下的坐标;

所述海底相对标校测量模块(3),用于测量获得海底-海底标校数据,所述海底-海底标校数据包括第二水声测距参数和第三水声测距参数;第二水声测距参数为绝对基准点信标(5)与各待标校的相对基准点信标(6)之间的水声测距参数,第三水声测距参数为两个不同待标校的相对基准点信标(6)之间的水声测距参数;

所述海底相对标校解算模块(4),同时与所述海面绝对标校解算模块(2)和海底相对标校测量模块(3)连接,用于接收两个绝对基准点在大地坐标系下的坐标和海底-海底标校数据,计算得到所有相对基准点信标(6)在大地坐标系下的坐标。

2.根据权利要求1所述的一种海底基准点位置标校系统,其特征在于,所述海面绝对标校测量模块(1)包括定位系统、姿态传感器、声速剖面仪和声学测距仪;

所述定位系统,用于测量得到所述定位系统在大地坐标系下的坐标;所述定位系统在大地坐标系下的坐标换算得到声学测距仪在大地坐标系下的坐标,且将所述声学测距仪在大地坐标系下的坐标视为海面绝对标校测量模块(1)在大地坐标系下的坐标;

所述姿态传感器,用于按照设计的航迹围绕两个绝对基准点信标(5)航行,测量得到所述海面绝对标校测量模块(1)的航行姿态;所述航行姿态为姿态角;

所述声速剖面仪,用于获取水声测距信号从声学测距仪到绝对基准点信标(5)的声速;

所述声学测距仪,用于获取水声测距信号从声学测距仪到绝对基准点信标(5)的传播时间;所述第一水声测距参数包括水声测距信号从声学测距仪到绝对基准点信标(5)的声速和传播时间。

3.一种海底基准点位置标校方法,其特征在于,所述方法基于权利要求1所述的一种海底基准点位置标校系统实现,具体步骤如下:

步骤一、令海面绝对标校测量模块(1)按照设计的航迹分别围绕绝对基准点信标(5)航行,并测量获得海面-海底标校数据;

步骤二、根据所述海面-海底标校数据建立绝对海底基准点位置标校模型,并通过绝对海底基准点位置标校模型解算得到绝对基准点信标(5)的位置;

步骤三、绝对基准点信标(5)与各待标校的相对基准点信标(6)之间,以及两个不同的待标校的相对基准点信标(6)之间相互测量获得海底-海底标校数据;

步骤四、根据所述海底-海底标校数据和绝对基准点信标(5)的位置建立相对海底基准点位置标校模型,并通过解算相对海底基准点位置标校模型得到所有相对基准点信标(6)的位置,完成海底基准点位置标校。

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