哈尔滨工程大学高精度“超短基线定位系统”打破国外垄断

科技日报讯 （通讯员唐晓伟 记者李丽云）记者10月23日从哈尔滨工程大学获悉，“蛟龙”号在日前完成的2014年试验性应用航次第一航段的科考任务中，首次使用了由哈尔滨工程大学自主研发的国产高精度“超短基线定位系统”，打破了国外技术垄断格局。

在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为无线电波在水中的快速衰减使GPS的定位手段无计可施。声波是目前最有效的水下远距离传播的信息载体。声学定位系统分为长基线、短基线和超短基线三类。超短基线的接收传感器就类似于人类的耳朵，两耳之间的距离就相当于基线。长基线系统的信标之间相距几公里到几十公里，基线越长，精度越高。但潜水器进行水下精确作业时，需要在海底布阵，复杂且受限。此次测试的超短基线系统，接收传感器之间仅相距几十厘米，最大优势便于安装、应用灵活。

超短基线定位系统工作原理就是在水下被定位的目标上，安装声信标，水上的船体安装超短基线基阵，声信标发出声信号，超短基线系统接收到信号后测算出目标的方位及距离。以“蛟龙”号为例，当其身处海底时，在水下每8秒向母船发出一次声学信号，信号到达母船上的超短基线定位系统各接收传感器时会有先后顺序。利用这种时延差，超短基线系统就能计算出“蛟龙”号的具体位置、所处的深度以及与母船的距离。

孙大军教授团队从2002年开始进行相关研究，2013年研发成功国内首台定位系统产品，改变了科考船在定位系统维护、升级和出口许可限制等方面面临的被动局面。该系统目前已在国内“大洋一号”、“科学”号、“向阳红九号”等科考船上安装。