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“蛟龍”靠什么定位?

"蛟龍"靠什么定位?

2013-06-14 11:50:49

  “蛟龍”號載人潛水器下潛到水下以后,既沒有公路上的標志,又沒有GPS導航,那如何確定“蛟龍”號在水中的位置?

  在“蛟龍”號駛向南海執行首個試驗性應用航次的途中,記者采訪了中國科學院聲學研究所研究員、航次現場指揮部成員朱敏,他告訴記者,“蛟龍”號水下定位主要靠兩套聲學定位系統:超短基線和長基線定位系統。

  在超短基線系統中,母船上安裝了一套定位設備,“蛟龍”號上安裝了一個信標。當潛水器入水后,母船和“蛟龍”號上一對精確同步的時鐘同時觸發母船上的定位設備和“蛟龍”號上的信標。母船上有一套可升降聲學陣,上面有4個聲學接收換能器可以接收到信標發射的信號,通過分析4個信號,可以計算出信標與母船的距離、方位角和傾角,進而計算出信標在水下的位置,也就是潛水器在水下的位置。

  長基線定位需要在海底投放不少于3個信標,“蛟龍”上的長基線收發機定時發射一個詢問信號,各信標收到后回答一個信號,收發機根據應答的時間來確定各信標與“蛟龍”號的距離,再通過幾何解算來確定潛水器的位置。

  “長基線比超短基線定位精確度更高。”朱敏說,“距離越遠,超短基線定位的誤差就越大,通常誤差在2‰至1%,如果下潛7000米,誤差可能達百米,而長基線精確度可達到1米左右。長基線的缺點是需要投放信標,費時費力,作業區域固定,而超短基線則比較靈活,精度能夠滿足多數應用的需要。因此將根據作業任務的特點來確定用哪種定位方式。”

  據了解,在1000米至7000米的海試過程中,“蛟龍”號主要用超短基線進行定位,在7000米海試前對長基線進行了測試。在即將進行的首個試驗性應用航次中,將使用長基線定位系統,以期使“蛟龍”號的定位系統更為精確。

  “蛟龍”號首個試驗性應用航次于6月10日起航,共分為3個航段,第一航段在南海開展定位系統試驗,同時兼顧“南海深部科學計劃”開展科學研究,包括對海底生態系統、生物和地形等進行調查;第二和第三航段分別在東北太平洋中國多金屬結核勘探合同區和西北太平洋富鈷結殼勘探申請區開展近底生物調查、地質取樣、海底攝像和海底沉積物劑量反應試驗等,預計需要113天。

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