[发明专利]水下定位装置及定位方法

说明书

本发明提供了一种水下定位装置，包括超短基线收发器、测量船、GPS定位器(1)、应答器(5)以及海洋磁力仪(6)；所述超短基线收发器设置在测量船的下方；所述GPS定位器(1)设置在测量船的上方；所述海洋磁力仪(6)通过应答器(5)及拖缆(7)与测量船相连接。本发明提供的水下定位装置及定位方法解决掩埋物的参数测量误差较大的问题。

技术领域

本发明涉及一种装置，具体地，涉及一种水下定位装置及定位方法。

背景技术

目前阶段，水下掩埋物的参数测量(包含位置、走向、埋深)，主要采用较为单一的声学系统(如管线仪系统和浅地层剖面仪系统)、地磁学系统或磁感应系统，而采用单一系统测量通常会造成较大的测量误差，这类误差主要源于数据采集模式和导航定位精度，如采用管线仪测量时，只能通过辨识软件图像中的反射差异来确定诸如管道一类的目标；采用磁力仪测量时，又存在水下探头定位、数据分析计算和模型反演等问题。因此，解决掩埋物的参数测量误差较大现已经成为水下掩埋物的参数测量亟待解决的关键问题之一。

申请号为201710021307.3、公布号为CN106814408Ad的专利文献公开了一种基于ROV平台的水下文物集成探测装置，包括甲板装置和水下集成探测装置，属于海洋探测技术领域。甲板装置包括母船、GPS系统、超短基线收发器和ROV控制台。水下探测装置在ROV平台上集成磁力仪、多波束声呐、侧扫声呐、高清摄像头、浅地层剖面仪(浅剖仪)和超短基线声信标。磁力仪用以测定探测区域的磁异常值，粗略确定水下文物的位置。应用浅剖仪描绘水底地层的剖面结构，用来探测埋于泥面以下文物位置。多波束声呐以及侧扫声呐，用来提供高分辨率水下声学图像，结合高清摄像头来探测泥面上文物的位置。本发明装置集成并融合多种传感器信息，实现水下文物可视化、精细化的实时探测，提高水下文物考古作业的探测效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种水下定位装置及定位方法。

根据本发明提供的一种水下定位装置，包括超短基线收发器、测量船、GPS定位器、应答器以及海洋磁力仪；

所述超短基线收发器设置在测量船的下部；

所述GPS定位器设置在测量船的上部；

所述海洋磁力仪通过应答器及拖缆与测量船相连接。

优选地，所述超短基线收发器包括发射换能器、接收基阵；

所述发射换能器发出第一声脉冲，所述应答器接收第一声脉冲，回发第二声脉冲，接收基阵接收第二声脉冲；

所述应答器与海洋磁力仪通过刚性连接件连接。

优选地，所述海洋磁力仪包括探头；

所述探头沿周向设置有扇片；

所述探头通过拖鱼、管路与应答器的一端相连接；

所述应答器的另一端通过拖揽与测量船相连接。

本发明还提供了一种水下定位方法，包括如下步骤：

步骤1：确定测量船上超短基线收发器在大地上的位置，记为A(X,Y,Z)，由GPS定位器测得；

其中，X表示超短基线收发器在X轴上的坐标值；

Y表示超短基线收发器在Y轴上的坐标值；

Z表示超短基线收发器在Z轴上的坐标值；

步骤2：确定应答器相对于发射换能器的位置，记为B(x,y,z)，由超短基线收发器测得；

其中，x表示应答器相对于发射换能器在X轴上的坐标值；

y表示表示应答器相对于发射换能器在Y轴上的坐标值；