USBL(超短基線)定位技術

超短基線定位技術由于其系統(tǒng)組成簡單、安裝簡易等特點成為應用廣泛的水下聲學定位手段，該技術主要應用與水下拖體定位跟蹤、ROV定位導航、DP船聲學定位參照、水下潛員定位等等。顧名思義，該系統(tǒng)的測量極限非常之短，只有幾十公分，且組合于單個聲學換能器陣列，便于水面船安裝和使用。

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長基線(LBL)

長基線系統(tǒng)包含兩部分，一部分是安裝在船只上的收發(fā)器或水下機器人，另一部分是一系列已知位置的固定在海底的應答器，至少三個以上。應答器之間的距離構成基線，長度在上百米到幾千米之間，相對超短基線、短基線，稱為長基線系統(tǒng)。長基線系統(tǒng)是通過測量收發(fā)器和應答器之間的距離，采用測量中的前方或后方交會對目標定位，所以系統(tǒng)與深度無關，也不必安裝姿態(tài)、電羅經(jīng)設備。系統(tǒng)的工作方式是距離測量。

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超短基線(SSBL/USBL)

超短基線的所有聲單元（≥3）安裝在一個收發(fā)器中，組成聲基陣，聲單元之間的相互位置測定，組成聲基陣坐標系，聲基陣坐標系與船的坐標系之間的關系要在安裝時測定，包括位置（X、Y、Z偏差）和姿態(tài)（聲基陣的安裝偏差角度：橫搖、縱搖和水平旋轉）。系統(tǒng)通過測定聲單元的相位差來確定換能器到目標的方位（垂直和水平角度）；換能器與目標的距離通過測定聲波傳播的時間，再用聲速剖面修正波束線，確定距離。以上參數(shù)的測定中，距離的測定受聲速的影響特別大。另外垂直角的測量尤為重要，直接影響定位精度，所以多數(shù)超短基線定位系統(tǒng)建議在應答器中安裝深度傳感器，借以提高垂直角的測量精度。超短基線定位系統(tǒng)要測量目標的位置（地理坐標），必須知道聲基陣的位置、姿態(tài)以及船艏向，這可以由GPS、運動傳感器和電羅經(jīng)提供。系統(tǒng)的工作方式是距離和角度測量。

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超短基線聲學定位系統(tǒng)優(yōu)勢

長基線定位(LBL)的定位精度高，但是水底布設高1精度定位已知點的施工難度大且費用較高，一般使用在石油平臺監(jiān)測、水下考古打撈等需要高1精度定位的工程。

短基線定位（SBL)需要對船體進行改造，才能放置換能器基陣，對船只的要求使短基線的應用受一定的限制。

相比長基線定位(LBL)和短基線定位(SBL)，超短基線聲學定位系統(tǒng)(USBL)的優(yōu)勢是很明顯的：只需要在船舶上安裝一個換能器及其聲基陣，就可以提供高1精度的聲學定位，并與GPS/INS定位技術相結合，即可實現(xiàn)相對定位與定位的轉換，直接為定位目標提供高1精度、高可靠性的大地經(jīng)緯度坐標

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