專家認(rèn)為，我國自主研制開發(fā)的水下GPS高精度定位導(dǎo)航系統(tǒng)，沒有國外水下GPS系統(tǒng)必需的高精度原子鐘，也能達(dá)到較好的精度。因此，不論在測量精度、水下自動(dòng)化程度，還是在應(yīng)用范圍等方面都優(yōu)于國外的水下GPS系統(tǒng)，研究成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
據(jù)介紹，在解決100米淺海的單目標(biāo)精密定位關(guān)鍵技術(shù)問題的基礎(chǔ)上，“十一五”期間項(xiàng)目組繼續(xù)開展深入研究，正在積極攻關(guān)淺海多目標(biāo)精密水下跟蹤和定位以及2000米水深的精密水下定位關(guān)鍵技術(shù)問題。
“多個(gè)目標(biāo)的深水精密定位技術(shù)一旦突破，水下GPS系統(tǒng)在海洋監(jiān)測、水下工程、國家安全等方面發(fā)揮的作用將會(huì)更大。”程鵬飛如是表示。
項(xiàng)目備忘
水下GPS系統(tǒng)的四部分構(gòu)成：
差分GPS基準(zhǔn)站提供GPS差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)GPS浮標(biāo)精密定位。GPS工作模式根據(jù)不同應(yīng)用需求可以適當(dāng)調(diào)整。對(duì)于精密水下工程測量需要設(shè)立GPS差分基準(zhǔn)站，通過GPS-RTK工作模式提供實(shí)時(shí)高精度的空間坐標(biāo)基準(zhǔn)。對(duì)于水下跟蹤、導(dǎo)航應(yīng)用，可以不要GPS差分基準(zhǔn)站，通過浮標(biāo)GPS的單點(diǎn)定位提供的空間坐標(biāo)即可以實(shí)現(xiàn)水下米級(jí)定位。
GPS浮標(biāo)是水下定位系統(tǒng)的核心部分，主要功能包括浮標(biāo)空間坐標(biāo)測量、姿態(tài)測量、超短基線改正、水聲信號(hào)檢測、水聲延時(shí)測量、無線電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。GPS浮標(biāo)檢測到水聲定位信號(hào)后，對(duì)水聲定位信號(hào)進(jìn)行延時(shí)測量，得到水聲信號(hào)到達(dá)浮標(biāo)的時(shí)間。同時(shí)通過超短基線測量裝置測量當(dāng)前水聽器的偏移校正參數(shù)。另外通過數(shù)字羅盤實(shí)時(shí)測量浮標(biāo)在水面的姿態(tài)數(shù)據(jù)。
水下收發(fā)機(jī)主要功能實(shí)現(xiàn)水聲定位信號(hào)的產(chǎn)生、接收船基控制中心計(jì)算結(jié)果、接口控制等。船基中心通過通訊換能器發(fā)送啟動(dòng)命令，水下收發(fā)機(jī)接收命令后啟動(dòng)定位信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生周期性定位信號(hào)。啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行定位工作。同時(shí)水下收發(fā)機(jī)還可以采集水下壓力數(shù)據(jù)、水下溫度數(shù)據(jù)，并通過寬帶水聲通訊將數(shù)據(jù)發(fā)送到船基控制中心。
船基控制中心主要功能接收各枚浮標(biāo)的數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、求解水下收發(fā)機(jī)的空間位置、監(jiān)視浮標(biāo)的工作狀態(tài)、建設(shè)水下收發(fā)機(jī)的工作狀態(tài)、與水下收發(fā)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通訊等。主要設(shè)備包括多通道浮標(biāo)接收機(jī)、水下通訊接收機(jī)、通訊換能器、處理工作站等。
