《表3 3种水声定位系统性能对比》

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《自主水下航行器导航方法综述》

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相对于电磁波而言，声波在海水中传播的衰减效应要小的多。因此，水声定位技术在AUV自主导航中扮演着重要的角色。水声定位系统按基线长度分类可分为LBL、SBL和USBL 3种。LBL的基线长度可与海深相比拟，基阵由多个分布于海床上的应答器组成，定位精度高，适合在大面积作业区域内使用；但其数据更新率较低，应答器的布放、校准以及回收、维护都异常繁琐，作业成本高[36]。SBL的基线长度一般为几米到几十米之间，各基元分布在船底或船舷上。受基线长度限制，SBL的精度介于LBL和USBL之间，且其跟踪范围较小，更适合于在母船附近的AUV导航定位。USBL的基阵可以集成于一个紧凑的整体单元内，基线长度为分米级或小于等于半波长，其体积尺寸最小，可方便地安置于流噪声和结构噪声均较弱的某个有利位置，且布放、回收极为便捷，因此，USBL受到了越来越广泛的关注和应用。但USBL的精度低于LBL和SBL，且定位精度非常依赖于深度传感器、姿态传感器等外围设备，如何提高USBL的定位精度成为该领域研究的热点问题。3种水声定位系统的示意图见图3，性能对比如表3所示。