基于GPS的水下动态目标定位方法研究.pdf

《基于GPS的水下动态目标定位方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、专题技术与工程应用doi：10．3969／j．issn．1003—3106．2015．07．23引用格式：任绍俊，于惠海．基于GPS的水下动态目标定位方法研究[J]．无线电工程，2015，45(7)：87—9O基于GPS的水下动态目标定位方法研究任绍俊，于惠海(1．中国人民解放军91550部队，辽宁大连116023；2．中国人民解放军91604部队，山东龙口265700)摘要高频无线电波在水中衰减极快，GPS卫星信号在水下无法传播。为实现水下动态目标高精度定位，需要将GPS定位技术延伸到水下，须采取其他辅助定位方法，即利用水面的GPS定位技术和

2、水下的声学定位技术共同实现水下动态目标的“接力”定位。提出一种定位测量方法，阐述了水下动态目标的定位测量原理，建立水下动态目标定位的数学模型，通过各测量设备的误差仿真计算和仿真结果精度分析，得出这种水下“接力”定位方法可行，定位精度能够满足测量需求，从而实现对于水下动态目标的精确定位。关键词GPS；水下动态目标；定位；超短基线；水声定位中图分类号P228文献标识码A文章编号1003-3106(2015)07-0087-04Research0nGPS．basedPositioningMethodofUnderwaterDynamicTargetR

3、ENShao．iun．YUHui．hai(1．Unit91550，P，DalianLiaoning116023，China；2．Unit91604，P，LongkouShandong265700，China)AbstractHigh~equeneyradiowavesattenuateveryfastunderwater．AndGPSsignalcan’ttravelunderwater．Inordertoachievehighprecisepositioningforunderwaterdynamictarget，weneedsomeauxi

4、liarymethodtoextendGPSpositioningtechnologyinunderwa·terconditions．Theacousticpositioningtechnologyisanidealauxiliarypositioningmethodthatrealizesthedynamictargetunderwaterpositioning．Inthispaper，aprecisepositioningmethodissummarized；theprincipleofdynamictargetunderwaterposi

5、tioningisdis—cussed；theprecisepositioningmathematicmodelisestablished；thedetailedalgorithmprocedureispresented．Theemulationresultsprovethatthemethodistheoreticallycorrectandfeasible，andtherequirementofunderwaterprecisepositioningissatisfied．KeywordsGPS；underwaterdynamictarge

6、t；positioning；ultrashortbaseline；acousticpositioningtechnology0引言1水下动态目标定位原理现代卫星定位技术的快速发展，使GPS技术为水下动态目标深入水下，无法直接用GPS测量代表的高精度定位技术得以广泛应用，在各个领域其大地坐标，可利用一钢性拖缆实现水下动态目发挥重要作用⋯。然而高频无线电波在水中衰减标与水面船的柔性连接。定位系统中的各设备分别安装在水下动态目标和水面船上，通过电缆实现二极快，水下无法接收到GPS卫星信号。因此为了将者的设备通信，利用水面船与水下动态目标的相对高精度的

7、GPS定位技术延伸到水下，必须采取无线位置计算来实现水下动态目标的“接力”定位，如电定位之外的其他辅助定位方法，而声学定位技术图1所示。则是实现水下动态目标定位的理想辅助定位利用高精度的差分GPS(DGPS)为水面船定位；手段。通过姿态仪测出水面船3个姿态角，经坐标变换，得在水下动态目标的定位测量中，采用差分GPS水面船下方水声信标机声中心的大地坐标；超短卫星定位的DGPS技术、超短基线水声定位技基线水声定位设备(USBL)水声阵声头和测深仪布于术、深度测量设备及水下动态目标与水面船的姿态水下动态目标上，能实时测得水声信标机声中心相对测量设备，

8、共同完成水下动态目标的“接力”定位。收稿日期：2015．04．082015年无线电工程第45卷第7期87专题技术与工程应用于USBL声头的位置关系；再