水声定位导航技术的发展与展望

中国网/中国发展门户网讯 水声定位导航技术是一种以基线的方式激励，通过测量声波传播的时间、相位、频率等信息实现定位与导航的技术。由于声波是迄今为止人类发现的水下唯一有效的信息载体，水声定位技术是目前水下目标定位与跟踪的主要手段。

根据定位系统基线长度以及工作模式的差别，一般将其划分为长基线系统、短基线系统、超短基线系统及综合定位系统（表1）。①长基线定位系统由预先布设的参考声信标阵列和测距仪组成，通过距离交汇解算目标位置。长基线需要事先测阵，作业成本高，主要应用于局部区域高精度定位。②超短基线定位系统则是由多元声基阵与声信标组成，通过测量距离和方位定位。其优点为尺寸小、使用方便；缺点是定位误差与距离相关，仅适用于大范围作业区域跟踪。③短基线定位系统由装载在载体上的多个接收换能器和声信标组成，通过距离交汇获得目标位置。短基线作业简便，但其精度易受到载体形变等因素影响。④综合定位系统融合了超短基线及长基线定位，兼顾了超短基线作业的简便性和长基线的定位精度。

水声定位自 20 世纪 50 年代末正式登上历史舞台，已经经历了近 60 年的发展，至今产生出多种基于声学方式的定位原理与定位系统。尤其进入  21 世纪以来，随着对水声物理、水声信号处理技术研究的突破创新，水声定位系统的各种相关技术愈发成熟。国外已有 Sonardyne、IxSea、Kongsberg 等多家公司推出了多套高性能的商用乃至军用水声定位系列产品，标志着水声定位技术进入了相对快速的发展时期。虽然国内对水声定位研究起步较晚，但近年来在市场需求和政策引领之下，我国水声定位导航技术也进入了快速发展期。

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