淺析水下聲學(xué)定位信標(biāo)所采用的定位方法

　　水下聲學(xué)定位信標(biāo)是一種小型聲吶設(shè)備，一般直接安裝在“被搜尋目標(biāo)”上，入水前處于待機(jī)狀態(tài)，入水后能夠發(fā)出一定特征的聲波脈沖，用于“被搜尋目標(biāo)”的水下示位。搜尋人員利用飛機(jī)空投、船載拖曳吊放、潛器自主引導(dǎo)等多種平臺(tái)作業(yè)方式，使用專用的聲吶接收設(shè)備，接收聲信標(biāo)發(fā)出的聲波脈沖，分析信標(biāo)在水中的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)水中目標(biāo)的搜尋定位。

 

　　聲信標(biāo)廣泛的應(yīng)用是安裝在飛機(jī)或艦船的“黑匣子”（飛行參數(shù)記錄器）上，用于意外情況下沉入水中的“黑匣子”搜尋和打撈輔助引導(dǎo)。聲信標(biāo)因其體積小、安裝方便、作用時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)已被日益廣泛應(yīng)用于各類海上活動(dòng)中，作為發(fā)射聲源指示目標(biāo)在水中的位置，比如水聲通信、水下定位、海洋測(cè)繪、海洋捕撈、海底科學(xué)研究、海底資源勘察、海洋工程、水下載體的導(dǎo)航和跟蹤、水下軍事等多個(gè)領(lǐng)域。

 

　　水下聲學(xué)定位信標(biāo)所采用的定位方法：

　　(1) 三子陣法

　　三子陣被動(dòng)測(cè)距方法（簡(jiǎn)稱：三子陣法）是六十年代后期發(fā)展起來(lái)的噪聲測(cè)距方法，目前，己經(jīng)成為了實(shí)用化了的被動(dòng)定位技術(shù)。三子陣法一般包括方位法和時(shí)差法，其共同特點(diǎn)是利用間距相當(dāng)長(zhǎng)的3個(gè)子陣，子陣本身具有一定的指向性，可獲得良好的空間處理增益。

　　(2) 水下GPS定位

　　水下GPS技術(shù)的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于GPS，該技術(shù)可以用于潛艇定位，進(jìn)行爆炸軍火處理，還能用于水雷對(duì)抗許多領(lǐng)域。水下GPS利用空間GPS系統(tǒng)在海洋中布放一系列聲納浮標(biāo)，形成網(wǎng)格，在水面用空間GPS，在水下用水聲通信。

　　(3) 匹配場(chǎng)處理法

　　匹配場(chǎng)聲源定位是國(guó)際上新興的水聲定位方法，它根據(jù)海洋聲信道性，在聲場(chǎng)建模的基礎(chǔ)上，運(yùn)用一定的匹配場(chǎng)處理算法反演聲源位置。匹配場(chǎng)定位技術(shù)充分利用了海洋信道特點(diǎn)來(lái)反演聲源位置，因此它可以有效消除信道對(duì)定位的影響，它的定位精度比傳統(tǒng)的被動(dòng)定位精度高。