[发明专利]一种基于DGPS浮标的水下定位导航系统和方法

权利要求书

1.一种基于DGPS浮标的水下定位导航系统，该系统由GNSS卫星、至少4个DGPS浮标和至少1个水下定位导航接收机组成，其中： 

所述DGPS浮标，通过GPS天线接收现有GNSS卫星信号，实现自身位置定位；各DGPS浮标之间通过无线通讯天线相互通讯，传送GNSS卫星数据，组成差分GPS系统，即DGPS系统，实现各个DGPS浮标相对地球坐标的定位，以及各DGPS浮标之间相对位置的精确定位；通过GNSS卫星授时功能，实现DGPS浮标时间与UTC时间同步； 

所述DGPS浮标，通过扩频通信的模式向水下广播导航信号，其中用伪随机扩频码对导航信号进行扩频，扩频码同时起到测距码的作用； 

所述水下定位导航接收机不需要向外部发射信号，根据接收到的DGPS浮标信号，解算出自身位置，并实现与UTC时间同步；系统中可以有多台水下定位导航接收机同时接收导航信号，其数量不受限制。 

2.根据权利要求1所述的一种基于DGPS浮标的水下定位导航系统，其特征在于，所述DGPS浮标的导航信号采用双极性二进制编码，即其取值为+1或-1，分别对应二进制的0和1，导航信号包含测距码、导航电文信息： 

所述测距码是一组长度固定的伪随机码，其长度为P_Z，周期为P_P；每个DGPS浮标对应一个特定序列的伪随机码，记为P_i，不同的P_i相互准正交，即它们的互相关函数的峰值P_CMi与自相关函数的峰值P_CSi之间的关系满足 

根据测距码P_i即能确定其对应的DGPS浮标S_i； 

所述导航电文包含DGPS浮标时间，DGPS浮标位置信息，导航电文的每个二进制位的长度为测距码周期P_P的整数倍。 

3.根据权利要求1或2所述的一种基于DGPS浮标的水下定位导航系统，其特征在于，所述DGPS浮标的绝对位置或者相对位置已知，DGPS浮标之间保持时钟同步。 

4.根据权利要求1或2所述的一种基于DGPS浮标的水下定位导航系统，其特征在于，所述DGPS浮标布置在水面、水中或水底，DGPS浮标的位置固定或者移动。 

5.根据权利要求1或2所述的一种基于DGPS浮标的水下定位导航系统，其特征在于，所述DGPS浮标以声波的形式，向水下发射导航信号，信号调制模式采用扩频通信模式。