1、现代海洋测绘赵 建 虎第六章 GPS定位与海底声学定位 GPS Positioning &Underwater Acoustic Positioning 赵建虎赵建虎本章内容| 概述| GPS绝对定位| GPS静态相对定位| 局域差分 GPS( LDGPS)定位| 广域差分 GPS( WADGPS)定位| 水声定位的基本原理和方法| 水声定位系统| 水声定位改正| 思考题6 1 概述海洋定位测量是海洋测量的一个重要分支。在海洋测量工程中无论测量某一几何量或物理量,如水深、重力、磁力等,都必须固定在某一种坐标系统相应的格网中。海洋定位是海洋测绘和海洋工程的基础。 海洋定位手段: 天文定位 光学定
2、位 陆基无线电定位 空基无线电定位 水声定位 天文定位天文定位是一套独立的定位系统,借助于天文观测,确定海洋上船只的航向以及经纬度,从而实现导航和定位。通常采用的方法有: 观测太阳法确定船只经纬度 观测等高距恒星法确定天文经纬度 观测北极星定向法 光学定位光学定位只能用于沿岸和港口测量,一般使用光学经纬仪进行前方交会,求出船位,也可使用六分仪在船上进行后方交会测量。 随着电子经纬仪和高精度红外激光测距仪的发展,全站仪按方位 距离极坐标法可为近岸动态目标实现快速跟踪定位。由于其自动化程度高,使用方便、灵活,在当前沿岸、港口、水上测量中的使用日益增多。 陆基无线电定位陆基无线电定位即传统意义上的无
3、线电定位。无线电定位通过在岸上控制点处安置无线电收发机(岸台),在载体上设置无线电收发、测距、控制、显示单元,测量无线电波在船台和岸台间的传播时间或相位差,利用电波的传播速度,求得船台至岸台的距离或船台至两岸台的距离差,进而计算船位,无线电定位多采用圆 圆定位或双曲线定位方式。按作用距离分为: 远程定位系统,作用距离 1000公里 中程定位系统,作用距离 1000公里 近程定位系统,作用距离 300公里 空基无线电定位空基无线电定位即卫星定位,为目前海上定位的主要手段,如全球定位系统 GPS、我国的北斗双星定位系统以及欧洲和我国目前合作开发的伽利略定位系统。 声学定位水下声学技术可以解决海洋测量许多问题,如水深测量,观测海面波浪和海流,探测水下地形地貌,海底底质和浅层地质结构,也可用于导航定位和水下通讯等。用水下声标作为海底控制点,精确联测其坐标,可直接为船泊、潜艇及各种海洋工程导航、定位。 以上各种定位系统都有各自的局限性,把几种定位系统组合起来,能达到取长补短,减小外界影响,提高定位精度的目的。再采用卡尔曼滤波数据处理方法,使得组合导航系统无论在定位精度、可靠性、连续性和实时性等方面都远比单一系统更有优越性。