水聲定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展與展望
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我國技術(shù)發(fā)展歷程及應(yīng)用情況
我國水聲定位導(dǎo)航技術(shù)起源
與國外相同的是，我國水聲定位導(dǎo)航技術(shù)研究亦起步于長基線定位系統(tǒng)，20?世紀?70?年代末，由楊士莪院士牽頭完成的“洲際導(dǎo)彈落點測量長基線水聲定位系統(tǒng)”為我國第一顆洲際導(dǎo)彈試驗的準確落點提供了可靠的科學(xué)依據(jù)，就此拉開了我國水聲導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展的序幕。此后哈爾濱工程大學(xué)、中國科學(xué)院聲學(xué)研究所、東南大學(xué)、廈門大學(xué)、國家海洋局海洋技術(shù)研究所、中船重工第七一五研究所等多家單位在聲學(xué)定位技術(shù)領(lǐng)域都進行過廣泛研究。
我國早期的水聲定位技術(shù)主要以軍事需求為主，如東南大學(xué)研制的?YTM?魚雷彈道測量系統(tǒng)、哈爾濱工程大學(xué)的“滅雷具配套水聲跟蹤定位裝置”等。自“十五”計劃以來，隨著國家在海洋科學(xué)、海洋工程等海洋領(lǐng)域的投入增加，水聲定位導(dǎo)航的非軍需求急劇增加。
深海高精度定位技術(shù)從零到“同船競爭”
2000?年，為了執(zhí)行我國國際海域礦產(chǎn)勘探合同，“大洋一號”科學(xué)考察船引進了國際上首套?6?000?m?深水超短基線定位系統(tǒng)?POSIDONIA?6000。同年，科技部“863”計劃海洋技術(shù)領(lǐng)域同步布局了“長程超短基線定位系統(tǒng)研制”項目跟蹤該技術(shù)。該項目于?2006?年?5?月在南海進行了深海定位試驗驗證，作用距離達到?8?600?m，定位精度優(yōu)于?0.3%?斜距，超出預(yù)定要求。同時期，科技部布局的“水下?DGPS?高精度定位系統(tǒng)”研制成功，并在浙江省千島湖進行了試驗。試驗結(jié)果表明，對于水深?45?m?左右的水域，動態(tài)定位精度小于?2?m，水下授時精度為?0.2?ms，且測量誤差不隨時間累積。以上技術(shù)的發(fā)展填補我國在該領(lǐng)域的空白。
在?POSIDONIA?6000?超短基線定位系統(tǒng)在“大洋一號”船服役期間，存在技術(shù)封鎖、費用高、設(shè)備維修困難等缺點，影響了超短基線定位系統(tǒng)在海洋資源勘測中的使用效果。基于核心技術(shù)不能受制于人以及給國產(chǎn)裝備以應(yīng)用機會的考慮，邁出推進國產(chǎn)水聲定位導(dǎo)航裝備實質(zhì)性應(yīng)用的第一步，在科技部和中國大洋協(xié)會的支持下，完全自主知識產(chǎn)權(quán)的深海高精度超短基線定位系統(tǒng)分別于?2012?年和?2013?年裝備于“科學(xué)”號和“大洋一號”科考船，開始了與國外先進技術(shù)的“同船競爭”時期。隨后，國產(chǎn)深海高精度超短基線定位系統(tǒng)陸續(xù)裝備于“向陽紅?09”科考船、“探索一號”科考船及某新型水面艦船。
在“同船競爭”期間，國產(chǎn)深海高精度超短基線定位系統(tǒng)交出了優(yōu)異的成績單，為我國?7?000?m?載人潛水器“蛟龍”號、深海纜控潛水器（ROV）“發(fā)現(xiàn)”號和深海水下聲學(xué)拖體等多種水下潛器提供了水下精確定位服務(wù)，工作穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)質(zhì)量有效性均優(yōu)于同船國外設(shè)備。