3月30日,我国首次成功发射了新一代北斗导航卫星,小伙伴们喜大普奔我国在地面定位领域已走在国际领先行列,可是一旦离开地球表面,深入海底定位又该如何实现呢?
相信大家对声名大噪的水下机器人“蛟龙”号早已有所耳闻。“蛟龙”号载人潜水器在马里亚纳海沟试验海区创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录,同时也创造了世界同类作业型潜水器的最大下潜深度纪录。

那么问题来了,在海平面200m以下几乎是一片黑暗的海底世界,常规的定位方式都束手无策时,蛟龙号该如何知道自己身在何处呢?此时便是水声定位系统大显身手之际,“蛟龙号”便是通过超短基线和长基线水下定位系统来划定行动坐标。
如此高大上的设备您还没听过?那么就搬好小板凳,听小编细细道来。
2015年中海达在国内率先推出拥有自主知识产权的市场化水声定位产品:iTrack-UB系列超短基线水声定位系统和iTrack-LB系列长基线水声定位系统,利用声学信号对水下目标进行定位,主要用于局部区域的水下目标进行精确定位及导航。
iTrack面面观
作为一款拥有自主知识产权的、可以市场化普及的产品,让我们来先感受一下iTrack的身份地位。
目前,国内市场上主要采用国外水声定位系统,主要的生产厂商主要有:法国IXSEA、挪威Kongsberg、英国Sonardyne、澳大利亚Nautronix、美国LinkQuest等。国内有少数研究机构虽也在进行水声定位技术的研究,但缺少市场化产品,iTrack正是在次两点上抓住机遇,填补了市场空白。
咦,有人说看问题不能看表面,那么便给各位看官详细罗列一下iTrack两位当家花旦的技术参数吧。
1、iTrack-UB系列超短基线技术参数:
iTrack-UB系列超短基线是一种基于时间同步的便携式水下宽带扩频信标定位系统。该系统利用高精度时间同步技术对便携式声头和声信标进行时间同步。经过严格时间同步的声信标定时发射扩频水声信号。声头接收到扩频信号后,经过信号解算、斜距计算、高精度测向及位置解算得到声信标的位置。

具体技术参数如下:
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2、iTrack-LB系列长基线技术参数:
iTrack-LB系列长基线是一种基于时间同步的大基阵水下宽带扩频信标定位系统。该系统使用多个浮标,或者船载声头进行大范围运动构成定位基阵。iTrack-LB系列长基线利用高精度时间同步技术对定位基阵浮标和声信标进行时间同步。经过严格时间同步的声信标定时发射扩频水声信号。定位浮标基阵接收到扩频信号后,经过信号解算、距离计算及位置解算得到声信标的位置。其技术参数如下:

具体技术参数如下:
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iTrack“好看”更好用
看了这么多数字小蝌蚪可能会有些眼花,那么小编再给你向透露:iTrack可不止好看,更好用。
1、高精度时间同步
iTrack-UB/iTrack-LB系列水声定位系统利用GPS的PPS脉冲信号对定位基阵、声头和声信标进行高精度时间同步。经测试,该系统最大时间同步误差不高于1ms。声信标定时发射定位信号,避免了传统应答式水声定位系统声音双向传输带来的时间延迟,从而提高了系统反应时间。同时,降低了声信标计算复杂度,减少了功耗,具有明显的技术优势。
2、宽带扩频信号
本系统利用宽带扩频信号进行声信标定位,通过对接收到的信号进行信号检测、测距、测向、位置解算、坐标转换等处理,能够较为精确地得到声信标的位置。此外在信号处理中宽带扩频信号能够有效地衰减系统中的非相关噪声,如水声环境噪声、系统电噪声等,抗多径干扰能力强,可以在复杂声学环境下完成对水下目标进行精确位置定位。
3、编码能力强
本系统声信标利用伪随机GOLD码对定位信号进行扩频调制。声信标经过严格时间同步后,定时发射宽带扩频水声信号,用于定位和导航。GOLD码阶数为11阶,目标分组可达2049组;同时系统处理能力强,每个分组可对多达10个目标进行同时定位。
4、兼容性好
iTrack-UB/iTrack-LB系列水声定位系统具有良好兼容性,USBL系统与LBL系统应答器可实现互换,便于用户使用和维护。
好产品在哪里都发光
光说不练假把式, iTrack-UB/iTrack-LB系列水声定位系统便是既上得厅堂又入得战场的好产品,在实际应用中,iTrack更是解决了海洋勘探、海洋开发和军事等领域的诸多难题。
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1、海洋勘探大显身手
随着陆上油气资源逐步变得紧张,海洋油气勘探日益成为国内外油气开发的重点领域,拖缆和海底电缆(以下简称OBC)地震勘探技术是海洋油气勘探最重要的技术手段。
iTrack-UB/iTrack-LB系列水声定位系统可以对海量的水听器进行定位,应答器分组可达2049组,每个分组可对多达10个目标进行同时定位,适用于OBC地震勘探水听器二次定位的需要。
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水声定位系统在海底电缆上的应用
2、海洋开发也必不可少
ROV/AUV 等水下潜器被广泛应用于生物、矿石的采样、海底环境信息采集与地形扫面勘探之中,海底沉船、失事飞机残骸的搜索打捞作业中必须动用ROV或AUV对失事区域进行大范围搜索,同样需要水声定位系统,水声定位系统可监测引导ROV/AUV 的行进路线。
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水声定位系统在蛟龙号上的应用
对于远程操作潜水器(ROV)和蛟龙号为代表的载人潜水器,更需要利用水声定位系统进行精确定位和导航,从而引导这些作业工具安全到达指定位置,完成作业。如我国“蛟龙”号载人潜水器的水下定位主要靠两套水声定位系统:超短基线和长基线定位系统。
3、军事领域
由于潜艇和深海探测技术的发展,水下目标的精确定位就显得额外的重要,潜艇、水面舰艇的调遣、作战航行离不开导航定位。特别对潜艇来说,仅仅依靠无线电、GPS、惯性导航是不够的,需要采用多种组合导航定位技术。利用水声定位结果对惯性导航和多普勒测速和计程声呐进行校准,可以在保证潜艇下潜的情况下,大大提高导航精度,提高潜艇作战效能。
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像这样技术新、应用广的创新产品您意下如何,如果觉得iTrack表现还不错,记得常来中海达看看哦。

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