超短基線水聲定位系統(tǒng)-資料下載頁
2025-05-10 10:41本頁面
【正文】 陣元的相位差 第二步：將基陣轉(zhuǎn)動(dòng) 180度之后再記錄這兩個(gè)相位差為 22323)(23??? ???e)(2323 )c os (2)(ed ?????? ????)(2121 )s i n(2)(ed ?????? ????)(2323 )c os (2)(ed ?????? ??????)(21)(2121)s i n (2)s i n (2)(eedd????????????????????22121)(21??? ???e因此可直接得到 2021/6/16 38 ? 基元相位差校準(zhǔn) 3） 當(dāng)測量不滿足遠(yuǎn)場條件時(shí) 基陣未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測量的兩陣元間的相位差為 考慮到 hdi， 而 △ x也很小 ， 經(jīng)一階近似后有 因而理論相位差 （ 近似值 ） 為 陣中心 )()0( eiririr ??? ??? ?? ? ? ?? ? 2/1222/122 hxdhxdR irir ?????????Ri Rr ? ? ? ? xddhddhR iririr ?????? 12 1 22? ? ? ? xddhddhR iriririr ???????? 1212 22)0( ???????2021/6/16 39 ? 基元相位差校準(zhǔn) 3） 當(dāng)測量不滿足遠(yuǎn)場條件時(shí) 將基陣圍繞中心轉(zhuǎn)動(dòng) 180度之 后 ， 再次測得兩陣元的相位差 ， 記為 ， 有 與基陣未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同樣的方法 ， 可得 ir??)()0( eiririr ??? ????? ? ? ? xddhddhR iriririr ????????? 1212 2239。)0( ???????Ri Rd 陣中心 2021/6/16 40 ? 基元相位差校準(zhǔn) 3） 當(dāng)測量不滿足遠(yuǎn)場條件時(shí) 陣中心 Ri Rd )2()()0( eiririr ??? ????? ? ? ? )4(1212 2239。)0( xddhddhR iriririr ????????? ???????)1()()0( eiririr ??? ??? ? ? ? )3(1212 22)0( xddhddhR iriririr ???????? ???????式 (1)+式 (2) 得 ? ? ? ? )5(2)0()0()(iriririreir????? ?????? ? ?22)(12 iririreir ddh ???????????式 (3)和式 (4)代入式（ 5） 得 2021/6/16 41 ? 超短基線系統(tǒng)的海上校準(zhǔn) ? 進(jìn)行標(biāo)校的目的：解決系統(tǒng)誤差 ? 標(biāo)校：針對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行校準(zhǔn) ?陣元相位誤差 －－測量在水池進(jìn)行 ?陣元間距誤差 －－制作基陣時(shí)保證 ? 需要的傳感器 ? 垂直參考設(shè)備－－測量基陣姿態(tài)角（縱、橫搖角），姿態(tài)傳感器，姿態(tài)測量儀。 ? 羅徑－－測量船的航向角 ? 高精度 GPS－－ 測量船位 PGPS 2021/6/16 42 ? 超短基線系統(tǒng)的海上校準(zhǔn) ? 海上校準(zhǔn)的基本過程 ? 圍繞應(yīng)答器按某一航線航行， 用超短基線測量應(yīng)答器的位置，同時(shí)記錄 GPS、羅經(jīng)、姿態(tài)儀的數(shù)據(jù) ? 進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 ? 將應(yīng)答器在基陣坐標(biāo)系中的位置轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系的位置 ? 每一次測量值與應(yīng)答器的參考位置進(jìn)行比較 ? 利用高斯－牛頓法解觀測方程 ? 應(yīng)答器的參考位置 xRef用長基線的方法確定 R e fE a r t h xxi ??εA r r a yA l i g nA t tGP SE a r t h xxx BB??為由船坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的 方向余弦矩陣 ，它由船的航向角 φ、橫搖角 α和縱傾角 β的正 、余弦構(gòu)成 。 由基陣坐標(biāo)系向船坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方向余弦矩陣，稱為 失配矩陣 ，它也由 3個(gè)角度（ φ 39。,α 39。,β 39。）的正、余弦構(gòu)成。 為用 GPS測得的大地坐標(biāo)船位（天線位置） 應(yīng)答器在基陣坐標(biāo)系中的位置 2021/6/16 43 ? 法國 OCEANO公司超短基線系統(tǒng)產(chǎn)品Posidonia 船的路徑和應(yīng)答器的原始“軌跡” （原點(diǎn)：推算的應(yīng)答器位置） 原始數(shù)據(jù)和補(bǔ)償失配后的數(shù)據(jù) （原點(diǎn)：推算的應(yīng)答器位置） 2021/6/16 44 ? 基元相位差校準(zhǔn) ? 針對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行校準(zhǔn) ? 陣元附加相位誤差 在水池進(jìn)行 ? 陣元間距誤差 制作基陣時(shí)保證 ? 海上校準(zhǔn)： ? 超短基線系統(tǒng)的海上校準(zhǔn) ? 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 ? 海上校準(zhǔn)的基本過程 ? 校準(zhǔn)結(jié)果 2021/6/16 45 ? 基元相位差校準(zhǔn) ? 基陣系統(tǒng)測量的應(yīng)答器位置為 xArray＝ (Xa,Ya,Za) 應(yīng)答器的大地坐標(biāo)為 PEarth＝ PGPS＋ BAtt xArray BAtt －－ 3個(gè)姿態(tài)角的方向余弦矩陣。 若在基陣安裝時(shí)船的框架未與基陣框架配準(zhǔn)，則須進(jìn)行額外的旋轉(zhuǎn)變換 BAlign常數(shù)矩陣，由 3個(gè)角度偏移量決定 以應(yīng)答器地理坐標(biāo)為觀測值，以（ α,β,γ）為未知數(shù)，利用參數(shù)估計(jì)法估計(jì)參數(shù)。 2021/6/16 46 ? 超短基線系統(tǒng)的海上校準(zhǔn) ? 海上校準(zhǔn)的基本過程 ? 圍繞應(yīng)答器按某一航線航行， 用超短基線測量應(yīng)答器的位置，同時(shí)記錄 GPS、羅經(jīng)、姿態(tài)儀的數(shù)據(jù) ? 進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 ? 將應(yīng)答器在基陣坐標(biāo)系中的位置轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系的位置 ? 每一次測量值與應(yīng)答器的參考位置進(jìn)行比較 ? 計(jì)算 值，使其最小，求出失配值 ? 用新的失配矩陣求應(yīng)答器的大地坐標(biāo)，并作為新的參考位置 ? 用長基線的方法確定應(yīng)答器的參考位置 xRef R e fE a r t h xxi ??εA r r a yA l i g nA t tGP SE a r t h xxx BB??ii TiQ εε?? ),(A lig n ??? ????δ為由船坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的 方向余弦矩陣 ，它由船的航向角 φ、橫搖角 α和縱傾角 β的正 、余弦構(gòu)成 。 由基陣坐標(biāo)系向船坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方向余弦矩陣，稱為 失配矩陣 ，它也由 3個(gè)角度（ φ 39。,α 39。,β 39。）的正、余弦構(gòu)成。 為用 GPS測得的大地坐標(biāo)船位（天線位置） 應(yīng)答器在基陣坐標(biāo)系中的位置
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