[发明专利]一种多频段海底大地基准站

权利要求书

1.一种多频段海底大地基准站，其特征在于，所述基准站包括多个水下导航系统，分布在海底，目标用户根据多个水下导航系统的分布位置和距离进行定位和导航；

每个水下导航系统采用长距离水下导航系统、中距离水下导航系统或短距离水下导航系统；

长距离水下导航系统的中心频带为500Hz；

中距离水下导航系统的工作频带为2kHz-4kHz；

短距离水下导航系统的工作频带为8kHz-16kHz；

所述水下导航系统包括一号声学信标、二号声学信标、三号声学信标、一号浮体、二号浮体、一号海洋环境采集器、二号海洋环境采集器、高频声源、海底海洋环境采集器、浮球、释放器和坐底结构；

一号声学信标、三号声学信标均为高频声信标，二号声学信标为低频声信标；

坐底结构通过锚系结构与海底固定，三号声学信标、海底海洋环境采集器与释放器固定在一起，与坐底结构挂接；

浮球与释放器连接，二号浮体底部连接浮球，二号海洋环境采集器、高频声源和二号声学信标挂载在二号浮体上，一号浮体底部连接二号浮体，一号海洋环境采集器和一号声学信标挂载在一号浮体上；

一号海洋环境采集器，用于采集所处位置处的环境信息；

二号海洋环境采集器，用于采集所处位置处的环境信息；

海底海洋环境采集器，用于采集海底的环境信息；

一号声学信标通过高频声源与二号声学信标通信，将一号海洋环境采集器采集的环境信息发送至二号声学信标；

三号声学信号通过高频声源与二号声学信标通信，将海底海洋环境采集器采集的环境信息发送至二号声学信标；

二号声学信标，用于与目标用户建立通信，将接收到的环境信息及二号海洋环境采集器采集的环境信息发送至目标用户；

三号声学信标，用于对自身位置进行标定，还用于与目标用户进行通信，接收目标用户的释放命令，当接收到释放命令，释放器与坐底结构脱离，一号声学信标、二号声学信标、三号声学信标、一号浮体、二号浮体、一号海洋环境采集器、二号海洋环境采集器、海底海洋环境采集器、浮球随着释放器浮起，实现回收；

高频声源用于校准一号浮体的位置，通过与海底基准的联合测距定位实现二号浮体位置的精确估算；高频声信标用于辅助校准一号浮体的位置，通过与一号浮体的高频声源的联合测距定位实现二号浮体位置的精确估算；

所述一号浮体设置在距离水面500m处，二号浮体设置在距离水面1000m处。

2.根据权利要求1所述的多频段海底大地基准站，其特征在于，所述水下导航系统采用直扩序列作为导航信号波形。

3.根据权利要求1所述的多频段海底大地基准站，其特征在于，一号海洋环境采集器包括一号声学多普勒流速剖面仪、声学记录器和一号温盐深测量仪，

一号声学多普勒流速剖面仪，用于测量海面和声道轴以上的流速剖面，用于估算一号浮体的姿态情况；

声学记录器，用于测量距离水面500m处的声学噪声情况；

一号温盐深测量仪，用于采集距离水面500m处的温度信息、盐度信息和深度信息。

4.根据权利要求1所述的多频段海底大地基准站，其特征在于，二号海洋环境采集器包括二号声学多普勒流速剖面仪、二号温盐深测量仪、同步授时模块和声场计算模块；

二号声学多普勒流速剖面仪，用于测量声道轴上下的流速剖面，用于估算二号浮体的姿态情况；

二号温盐深测量仪，用于采集水深1000m处的温度信息、盐度信息和深度信息；

同步授时模块，用于为一号声学信标、二号声学信标和三号声学信标提供同步时间；

声场计算模块，用于测量声速。

5.根据权利要求1所述的多频段海底大地基准站，其特征在于，海底海洋环境采集器包括一号海流计和三号温盐深测量仪，

一号海流计，用于测量海底的海流速度和海流方向，

三号温盐深测量仪，采集海底的温度信息、盐度信息和深度信息。