[发明专利]一种海底基准点位置标校系统及方法

说明书

本发明的一种海底基准点位置标校系统及方法涉及海洋测绘领域，目的是为了克服现有海底基准点位置标校的方法周期长且效率低下，重复次数多的问题，其中系统包括：海面绝对标校测量模块围绕绝对基准点信标航行，获得海面‑海底标校数据；海面绝对标校解算模块接收海面‑海底标校数据，并计算得到两个绝对基准点信标在大地坐标系下的坐标；海底相对标校测量模块，用于测量获得海底‑海底标校数据；海底相对标校解算模块，同时与海面绝对标校解算模块和海底相对标校测量模块连接，计算得到所有相对基准点信标在大地坐标系下的坐标。

技术领域

本发明涉及海洋测绘领域。

背景技术

海洋大地测量基准是海洋环境信息的基本参考框架，是国家谋划和实施一切海洋战略的重要基础。在基于大力发展海洋的环境下，获取精确的海洋环境信息、加强对海洋环境的监测就显得尤为重要。海底基准点建设是海洋大地测量基准的重要组成部分，同时也是全球基准的重要一环，如今难点之一就在于海底基准点的精确定位。

现有海底基准点位置标校的方法是在海底布放基准点，通过海面船只依次围绕所有基准点沿特定轨迹航行完成绝对标校，但这种绝对标校的周期长且效率低下，重复次数多。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有海底基准点位置标校的方法周期长且效率低下，重复次数多的问题，提供了一种海底基准点位置标校系统及方法。

本发明的一种海底基准点位置标校系统，包括海面绝对标校测量模块、海面绝对标校解算模块、海底相对标校测量模块和海底相对标校解算模块；

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

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

海面绝对标校解算模块，与海面绝对标校测量模块连接，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在大地坐标系下的坐标；

海底相对标校测量模块，用于测量获得海底-海底标校数据，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与各待标校的相对基准点信标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之间的水声测距参数；

海底相对标校解算模块，同时与海面绝对标校解算模块和海底相对标校测量模块连接，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在大地坐标系下的坐标。

进一步地，海面绝对标校测量模块包括定位系统、姿态传感器、声速剖面仪和声学测距仪；

定位系统，用于测量得到定位系统在大地坐标系下的坐标；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在大地坐标系下的坐标；

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航行，测量得到海面绝对标校测量模块的航行姿态；航行姿态为姿态角；

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的声速；

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的传播时间；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的声速和传播时间。

本发明的一种海底基准点位置标校方法，方法基于上述的一种海底基准点位置标校系统实现，具体步骤如下：