基于GNSS-A的海洋声速变化估计及其对定位的影响 |
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引用本文: | 张盛秋,杨元喜,徐天河.基于GNSS-A的海洋声速变化估计及其对定位的影响[J].地球物理学报,2023(3):961-972. |
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作者姓名: | 张盛秋 杨元喜 徐天河 |
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作者单位: | 1. 长安大学地质工程与测绘学院;2. 地理信息工程国家重点实验室西安测绘研究所;3. 山东大学(威海)空间科学研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金重点项目(41931076); |
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摘 要: | 声速时空变化是影响水下定位精确度的重要因素.首先,根据声线跟踪原理推导出了包含声速扰动的观测方程,并采用三次B样条曲线对声速扰动时空模型进行建模;之后,提出利用最小范数条件选择最优超参数,实现海底应答器坐标与声速时空模型的联合估计.采用2019年7月3000 m水深实测声学数据计算了海底站点的坐标、声速的连续时间变化与二维空间梯度.结果表明,3组数据集之间E/N/U分量的最大差异分别为0.391,0.035和0.120 m,海底坐标解算内符精度达到cm级;声速时间变化小于1 m·s-1,呈现明显的日变化和内波引起的短周期波动特性;声速空间变化小于0.1 m·s-1,空间梯度小于0.04 m·s-1·km-1;不同数据集定位结果的差异是由于声速的周期性时间变化引起的.
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关 键 词: | GNSS-A 水下声学定位 三次B样条 时空变化 声速 |
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