哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(11) :2071-2078.DOI:10.11990/jheu.202309058

考虑声线弯曲和深度约束的海洋大地基准网定位仿真分析

Simulative analysis of a marine geodetic network for positioning considering the acoustic ray bend and depth constraint

刘焱雄 刘杨 李梦昊 陈冠旭
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(11) :2071-2078.DOI:10.11990/jheu.202309058

考虑声线弯曲和深度约束的海洋大地基准网定位仿真分析

Simulative analysis of a marine geodetic network for positioning considering the acoustic ray bend and depth constraint

刘焱雄 1刘杨 2李梦昊 1陈冠旭2
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作者信息

  • 1. 自然资源部第一海洋研究所海洋测绘研究中心,山东青岛 266061;自然资源部海洋测绘重点实验室,山东青岛 266061;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京 211100
  • 2. 自然资源部第一海洋研究所海洋测绘研究中心,山东青岛 266061;自然资源部海洋测绘重点实验室,山东青岛 266061
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摘要

为了优化海洋大地基准网性能,本文研究了附加深度约束的海洋大地基准网定位方法及其观测模型设计矩阵解法,在此基础上考虑声传播路径弯曲,仿真分析了综合声学浮标、潜标和海底基站的海洋大地基准网定位性能.结果表明,潜标深度和基站间距均影响基准网的有效测站个数分布,且基站间距影响基准网的信号覆盖范围,适当扩大基站间距和增加潜标深度可有效提高基准网定位精度.相关结果可为海洋大地基准网的建设及应用提供参考.

Abstract

To improve the performance of a marine geodetic network,we investigated a positioning method with depth constraints and an expression of the design matrix for observation modeling,applying the marine geodetic net-work by integrating acoustic buoys,submerged buoys,and seafloor base stations.Accordingly,we simulated and analyzed the performance of the marine geodetic network positioning considering the acoustic ray bend.The simula-tion results show that the depth of a submerged buoy and the distance between base stations influence the distribu-tion of effective stations,while the latter parameter also affects the coverage range of the marine geodetic network.Moreover,appropriately expanding the distance between base stations and increasing the depth of submerged buoys can effectively enhance the positioning accuracy of the marine geodetic network.These results can be applied to the construction and application of marine geodetic networks.

关键词

海洋大地基准网/网型结构/声线弯曲/声线跟踪/深度约束/设计矩阵/声速误差/水声定位

Key words

marine geodetic network/network structure/acoustic ray bend/acoustic ray tracing/depth constraint/design matrix/sound velocity error/acoustic positioning

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基金项目

国家自然科学基金(42004030)

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2022S03)

国家重点研发计划(2020YFB0505805)

崂山实验室科技创新项目(LSKJ202205102)

山东省技术创新引导计划(2020YFB0505800)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量14
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