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船載超短基線海上標定方法探析0 引言 超短基線水下定位系統在現代海洋測繪中發揮著重要作用。 在安裝超短基線定位系統進行水下聲學定位測量過程中,很難保證換能器中心與母船重心之間三坐標軸完全重合, 即存在系統偏差, 它是導致超短基線系統定位出現誤差的一個重要原因, 必須對超短基線進行校準。超短基線水下聲學定位系統是根據聲波在水中傳播的速度往返時間測量距離和同時測量相位差的方法進行定位。 超短基線定位系統一般由聲學測量設備和數據采集處理設備兩大部分組成。 聲學測量設備由安裝在船體的聲學換能器和安裝在水下的聲學應答器組成,聲學換能器發射聲波信號至應答器,應答器接在收到訊問信號后, 發射區別于訊問信號的響應信號回能器, 響應信號經由通訊電纜傳輸給數據采集處理設備,做進一步加工處理和計算,得到應答器相對于換能器的空間位置和深度。 船載超短基線換能器中,應答器安裝在需要定位的目標上, 換 能器測量出到應答器的水平和垂直角度及斜距 。 超短基線的標定工作是確保水下目標精確定位的基礎, 選擇正確的標定方法 ,對提高定位精度及其重要。 l 標定方法 1.1 母船噪聲測量 母船分別 以 0 節、 2 節 、 3 節 、 4 節、 6 節航速的速度行駛 , 測量對應條件下的噪聲值 , 每種條件下測量20次, 每2 s 測量記錄一次 。 母船整體噪聲水平在左右, 到達超短基線作業需求。 表1為各航速條件下測得的母船噪聲譜級 表 1 母船噪聲譜級 1.2 安裝偏差標定校準試驗 安裝偏差標定校準試驗在水深1000m海域進行 。試驗采用母船先順時針跑一個半徑約 l000m 的圓形軌跡, 再以同樣半徑逆時針跑一個圓形軌跡, 最后跑兩條相 交直線軌跡 , 交叉角度為 6O。 如 圖 1、 2 所示 。標 定試驗 結果表 明, 國產某型超短基線數據連續穩定,有效率達95 .4%, 定位精度為0.68%斜距 。 圖 1 校準航跡 圖 2 校準后定位結果散點圖 表 2 校準結果表格 1.3 定位精度標定校準試驗 定位精度標 定校準試驗在水深3 000m 海域進行 。試驗采用母船分別跑一個半徑約 800m 的圓形軌跡 和半徑為 1800m 的圓形軌跡進行驗證, 分別對應15.30。的半開角, 如 圖3 、4、5 所示 。 試驗結果表明, 3000m水深條件 下, ± 15° 開角時超短基線定位精度大約為0.4 1%斜距 ; ± 30°開角時定位精度為0.62%斜距 。 國產某型超短基線定位性能穩定, 數據有效率到達98 .6%。 圖 3 試驗航跡 及定 位結果 I.4 拉距試驗 完成定位精度測試后 , 母船以4節左右 的速度遠離聲信標行駛 。 行駛過程中驗證超短基線對聲信標的定位結果, 如表3所示。 可發現, 國產某型超短基線定位的穩定性很高。 國產某型超短基線在開角范嗣內對目標具有穩定的定位跟蹤性能 。 圖 5 電壓諧波控制效 果 5 結論 介紹了一種三相PWM整流系統控制方案。 利用其諧波抑制特性, 實現 了交流側良好的電磁兼容特性,大大減少了諧波對電網的污染。 結合某型臥式錨絞組合機進行了一系列電磁兼容性試驗,結果表明,該裝置各項性能均可滿足船舶總體設計要求。 本裝置成功研制將為船舶甲板機械驅動形式提供更多選擇, 具有重要的工程現實意義 。 |