以海洋资源的勘探与开发为主要目的的大洋勘探、海洋开发以及海洋工程中，广泛需要声学定位系统提供水下定位服务。以水声定位技术与系统为关注对象，介绍了水声定位系统的国内外现状、技术发展趋势，以及水声定位系统在海洋油气开发、海底矿石开采、未来海洋空间站以及海底打捞、勘探等作业中的应用需求，并对影响水声定位系统性能的因素进行了分析总结。

由于DSP在信号处理和功能实现上的优势,水声定位信标可选用DSP作为核心部件,利用它来开发系统功能。本文介绍了水声定位信标关键功能基于DSP进行设计与实现的情况,同时对信标的工作原理和DSP板也作了简单的介绍。

针对多传感器水声定位的数据融合问题，对目前常用的基于BP神经网络的数据融合算法进行改进，提出了基于双BP神经网络数据融合的水声定位算法。该算法首先将传感器采集回来的数据依次输入到异常数据识别网络，进行训练，剔除异常数据点... 展开更多

水下弹道测量是水下战武器试验的重要内容。本文基于矢量水听器测量水中目标航行噪声,利用矢量水听器测向原理,经过数字信号处理器对矢量信号进行分析处理,得出武器水下航行的二维弹道轨迹。介绍矢量水听器测量原理和矢量浮标阵纯方位定位原理。通过实验室消声水池测试对矢量水听器声压与振速相位差进行修正,利用湖上试验对矢量水听器的测向误差进行修正。采用DGPS水面定位与水下水声定位相结合的方法,研制了水下战武器二维弹道测量系统,介绍测量系统的3个主要组成部分及其主要功能,并在海上实际试验中验证了基于矢量水听器的水下武器弹道测量方法先进可行、实时性强、测量精度高、使用方便,可以满足实际使用要求。

应答器越来越多地应用于各种水下作业，而其绝对位置的校准是工作的前提。在深海下由于声速的不均匀性，声线会发生弯曲。海底应答器绝对位置的校准需要进行声线弯曲修正。给出了一种深海条件下含声线弯曲修正的海底应答器绝对位置精确校准的方法。深海试验结果验证了该算法的有效性以及进行声线修正的必要性。

文章给出了定位数学模型和递推最小二乘算法,并且讨论了数据后置处理的过程和最小二乘法在数据后置处理中的应用,最后详细介绍了水池试验数据的处理结果。实验结果表明,利用递推最小二乘法能够有效地对定位结果进行平滑处理。

在传统的长基水声定位技术基础上,设计了一套集水声定位监测、无线电通信和水声遥控功能于一体的无线电遥控水声监测浮标系统,利用合作信标方式和询问应答方式对水下目标的三维运动轨迹进行测量,无线电通信和水声遥控功能相结合能实现对海底潜标的远程控制。系统设计中采用了一系列消除干扰、降低功耗的措施,提高了定位精度,延长了系统的工作时间。经水声拉距试验,到达7.8km处时,应答信号的时延值仍稳定;水声遥控指令在5.5km处时稳定可靠。在无线电拉距试验过程中,相距12km处通信质量良好。解算出的定位轨迹与目标船上的GPS轨迹基本一致,定位精度在5m左右。上述海上试验结果证明了系统的可行性和可靠性。

水声应答器被广泛地应用于水声定位系统，以确定海底传感器或装置的位置，或为水下潜航器定位导航；为此设计了～款用于深水作业的低功耗中等功率水声应答器，它以低功耗控制器MSP430F149为核心，在传统水声应答器的基础上，扩展了机械装置，当收到释放指令后，应答释放器解脱锚体，并与绑定设备在上浮机构的带动下，浮到海面，完成设备的回收动作；经过多次消声水池和水库试验证明，应答释放器的性能稳定且上浮机构动作可靠，达到预期设计指标。