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    GNSS-A直線測量模式及航跡組合優(yōu)化分析

    2022-10-04 10:00:36馬越原楊元喜曾安敏
    地球物理學(xué)報 2022年10期
    關(guān)鍵詞:十字航跡聲學(xué)

    馬越原, 楊元喜, 曾安敏

    1 北京跟蹤與通信技術(shù)研究所, 北京 100094 2 信息工程大學(xué), 鄭州 450001 3 地理信息工程國家重點實驗室, 西安 710054 4 西安測繪研究所, 西安 710054

    0 引言

    中國陸地大地基準(zhǔn)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)相對完善,并且長期復(fù)測維持,已經(jīng)具備厘米級精度(陳俊勇等,2007;楊元喜,2009;魏子卿,2008;魏子卿等,2011).北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建成并以其短報文通信服務(wù)、位置跟蹤和精密單點定位功能進(jìn)一步為陸地及水面用戶提供了很大的幫助(楊元喜等, 2017;Yang et al., 2020).由于電磁波在水中的衰減速度較快,無法遠(yuǎn)距離傳播,基于電磁波為信號載體的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)無法適用于水下導(dǎo)航或定位,因此如何精確獲取水下三維坐標(biāo)位置,一直是實現(xiàn)真正意義上“全球”大地測量道路上的一道關(guān)卡.20世紀(jì)80年代,美國Scripps Institution of Oceanography的Spiess提出了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)-聲學(xué)定位技術(shù)(GNSS-A),利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)獲取海面上的坐標(biāo),通過水下聲學(xué)定位技術(shù),將大地基準(zhǔn)網(wǎng)延伸至了海底,為海底控制點高精度定位提供了一個可行的解決思路(Spiess,1985).

    GNSS-A技術(shù)除了需要解決聲學(xué)測距系統(tǒng)硬件、動態(tài)定位等技術(shù)上實現(xiàn)的困難外,還需要設(shè)計最優(yōu)觀測構(gòu)型和定位模型以解決待估參數(shù)強(qiáng)相關(guān)性問題.例如,聲速系統(tǒng)誤差與垂直分量之間存在強(qiáng)相關(guān)性(Watanabe et al., 2020)、GNSS接收機(jī)與聲學(xué)換能器之間偏移參數(shù)的垂直分量與海底控制點的垂直分量之間存在參數(shù)強(qiáng)相關(guān)(Chen et al., 2019; 馬越原等,2021).聲波在海水中的傳播路徑存在聲線彎曲,進(jìn)而引起測距偏差,這種偏差與復(fù)雜的海洋環(huán)境和聲線入射角有關(guān)(趙建虎和梁文彪, 2019);此外,聲速測量值還存在時空變化特性,即同一空間不同時間或同一時間不同空間所測得的聲速信息是不同的,時空變化特性是由聲波自身的物理特性以及不斷變化的海洋環(huán)境特性造成的(劉伯勝和雷家煜,2010).這種聲線彎曲引起的測距誤差可以利用聲線跟蹤算法進(jìn)行修正(李圣雪等, 2015; 王振杰等, 2016; Sakic et al., 2018; 辛明真等,2020),但該方法非常費時.如在海底定位測量期間獲得海域的聲速場,可以將它們引入到定位模型中進(jìn)行估計,再在此基礎(chǔ)上施加聲線彎曲與延遲改正(Wang et al., 2020).對于時變引起的聲速誤差,則可以借鑒GNSS大氣誤差處理,發(fā)展海底基準(zhǔn)網(wǎng)動態(tài)數(shù)據(jù)處理模型予以削弱(Yang et al.,2020).也有學(xué)者提出了一種廣義的系統(tǒng)誤差補(bǔ)償?shù)膹椥阅P?楊元喜,2018;Yang and Qin,2021),即根據(jù)不同的誤差影響對函數(shù)模型進(jìn)行彈性調(diào)整以減少系統(tǒng)誤差對定位精度的影響,提高了定位結(jié)果精度.

    目前,GNSS-A技術(shù)在日本的應(yīng)用最為廣泛,由于日本地理位置的特殊性,該技術(shù)主要用于揭示俯沖帶的構(gòu)造過程、監(jiān)測地殼形變,特別是在西北太平洋和日本南開海槽(Yokota et al., 2016; Yasuda et al., 2017; Yokota and Ishikawa, 2019)和日本海溝(Kido et al., 2011; Watanabe et al., 2014; Tomita et al., 2017)處應(yīng)用較多.然而,在這些研究中,都是由多個聲學(xué)應(yīng)答器組成,在海底對稱布放,然后確定陣列中心(一個虛擬點),最后估計陣列位置之間的相對變化(Gagnon and Chadwell, 2007; Yokota et al., 2016; Watanabe et al., 2020).這種基于虛擬點所得到的研究結(jié)果在監(jiān)測地震、板塊運動等問題上具有很大的意義,但是其更注重陣列的整體變化,并沒有得到各個聲學(xué)應(yīng)答器的精確位置,所以是無法在此基礎(chǔ)上構(gòu)建海底基準(zhǔn)網(wǎng).因此,為了切實可行的將陸地大地基準(zhǔn)網(wǎng)延伸至海底,保證水下用戶的定位和導(dǎo)航,基于單個固定站和多個錨系站的GNSS-A技術(shù)被提出(Yang and Qin, 2021),其中固定站用于海底基準(zhǔn)的構(gòu)建,錨系站用于水下用戶的導(dǎo)航(歐陽明達(dá)和馬越原,2020).

    本文針對上述問題對圓加十字測量模式進(jìn)行了系統(tǒng)分析,首先詳細(xì)介紹了水下定位技術(shù)的定位模型及精度評估方法,然后詳細(xì)分析了為什么要增加十字觀測的原因以及為什么不單獨使用十字觀測的原因,此后詳細(xì)推導(dǎo)了圓加十字測量模式的最佳走航半徑,最后利用實測數(shù)據(jù)驗證了在圓走航的基礎(chǔ)上增加十字觀測能有效改善垂向幾何結(jié)構(gòu),提高對海底控制點的定位精度.

    1 水下聲學(xué)定位模型

    水下聲學(xué)定位技術(shù)的定位模式是基于距離交會原理,基本原理如圖1所示.圖1左下角,為測量船在當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系(NEU)中的位置,NEU坐標(biāo)系是一種地方空間直角坐標(biāo)系,它的坐標(biāo)原點在任一選定的測站上,其北向坐標(biāo)軸(N坐標(biāo))為過原點的子午線的切線,指北為正;其東向坐標(biāo)軸(E坐標(biāo))為過原點的橢球的平行圈的切線,指東為正;天頂方向坐標(biāo)軸(U坐標(biāo))為過原點的由N軸與E軸決定的平面的垂線,指向天頂為正(黃立人等,2006).NEU坐標(biāo)系有助于表示對不同坐標(biāo)分量的誤差影響(Yang and Qin, 2021),在本文中均采用當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系,并取海底控制點在海面上的投影點為坐標(biāo)系原點.其中,γ為聲學(xué)測距與垂線方向的夾角,β為測量半徑方向與水平坐標(biāo)系E軸的夾角,水深為h.

    圖1 水下聲學(xué)定位技術(shù)原理圖Fig.1 Principle of underwater acoustic positioning

    首先,通過GNSS定位技術(shù)獲取測量船在聲學(xué)測距時不同時刻的GNSS天線坐標(biāo),利用船載羅經(jīng)提供的實時姿態(tài)數(shù)據(jù),將天線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為船載換能器的坐標(biāo);然后,利用聲學(xué)換能器和布設(shè)在海底的控制點(聲學(xué)應(yīng)答器)組成的聲學(xué)觀測系統(tǒng)測得的聲波傳播時間以及聲速剖面,可以計算出聲學(xué)換能器和應(yīng)答器之間的幾何距離.考慮到聲波在傳播過程中,測量船并不是靜止的,因此,在NEU坐標(biāo)系中,水下聲學(xué)定位的定位模型可以寫成(Xu et al., 2005; Ribeiro et al., 2015; 曾安敏等,2021):

    ci·ti=ρf,i+ρb,i+δρd,i+εi,

    (1)

    (2)

    (3)

    式中,ti表示第i個歷元聲學(xué)測距所測得的雙程傳播時間;ci表示ti期間聲波在海水中傳播的等效聲速;ρf,i和ρb,i分別表示發(fā)射時刻和接收時刻換能器和海底應(yīng)答器之間的幾何距離;nf,i、ef,i和uf,i表示發(fā)射時刻換能器的三維坐標(biāo);nb,i、eb,i和ub,i表示接收時刻換能器的三維坐標(biāo);nseafloor、eseafloor和useafloor表示待估的海底應(yīng)答器的三維坐標(biāo);δρd,i表示由換能器安裝校準(zhǔn)偏差、應(yīng)答器響應(yīng)誤差、聲速擾動引起的測距系統(tǒng)誤差;εi表示隨機(jī)誤差,包含聲學(xué)時延測距誤差、換能器坐標(biāo)的有色和白色噪聲.

    將式(1)通過泰勒級數(shù)展開后,水下聲學(xué)定位模型的誤差方程可以表示為:

    (4)

    (5)

    (6)

    (7)

    vi為第i個歷元計算得到的觀測量殘差.

    對于n個觀測歷元,可以列出誤差方程組:

    (8)

    式(8)的矩陣形式可以表示為:

    V=A·dX-L.

    (9)

    根據(jù)式(9)和最小二乘準(zhǔn)則,可以得到未知參數(shù)的改正數(shù)為:

    dX=(ATPA)-1·(ATPL)=N-1·U,

    (10)

    式中,N為法矩陣;P為觀測量的權(quán)矩陣.

    (11)

    (12)

    從式(12)可以看出,未知參數(shù)的協(xié)方差矩陣是由觀測方程殘差和法矩陣組成的函數(shù),所以未知參數(shù)協(xié)方差矩陣的值可以反映出觀測量的全部幾何信息以及未建模誤差的大小.因此可以通過優(yōu)化測量航跡的幾何構(gòu)型和定位解算模型來提高GNSS-A技術(shù)的定位精度(Sato et al., 2013; Chen et al., 2020).

    2 直線測量模式分析

    2.1 直線測量模式參數(shù)可估性

    Chen和Wang(2007)給出了一種基于隱函數(shù)的直線測量模式數(shù)值分析方法,本文從三角函數(shù)的角度出發(fā)給出另一種分析思路.直線航跡,可認(rèn)為是由n個相同圓心的圓嵌套而成,如圖2所示.假設(shè)測量船是精確的沿著直線航跡走航,則可以認(rèn)為每個歷元βi保持不變,因此直線測量模式定位模型誤差方程中的設(shè)計矩陣Aline可以表示為:

    (13)

    在式(13)中,若將Aline矩陣中的每一列元素同時除以cosβ,則可以看出,矩陣中第一列元素和第二列元素存在明顯的線性關(guān)系,且系數(shù)為常數(shù)tanβ,因此矩陣Aline的秩為2,其法矩陣N不可逆.這些分析結(jié)果表明,若以一條單一的直線航跡進(jìn)行聲學(xué)定位,則海底控制點的坐標(biāo)存在無窮多個解,即式(9)沒有唯一解.

    圖2 直線測量模式示意圖Fig.2 Straight-line survey pattern

    若要解決該問題,只需要沿著兩條或者多條不同的直線航跡進(jìn)行聲學(xué)測距.假設(shè)另一條直線航跡與水平坐標(biāo)系E軸的夾角為α,且走航距離相同,由此可建立的定位模型誤差方程中的設(shè)計矩陣Aline可以表示為:

    (14)

    從式(14)可以看出,若α≠β,則矩陣Aline的秩為3,法矩陣N可逆.說明只有當(dāng)沿兩條或者多條直線航跡進(jìn)行聲學(xué)定位時,才可以唯一確定海底控制點的三維坐標(biāo).

    2.2 十字測量模式的最優(yōu)幾何構(gòu)型

    圓形測量模式由于其特殊的幾何結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在估算海底控制點三維坐標(biāo)時,垂直分量的精度被弱化(Chen et al.,2020).若要保證垂直分量的精度,則需要測量船過頂觀測.而為了同時獲得幾何上良好的對稱,十字交叉的測量模式(Yang et al.,2020;Chen et al.,2020)是一種可行的測量方式,即由兩條交叉且垂直并經(jīng)過海底控制點頂部的直線航跡所構(gòu)成的觀測圖形,如圖3所示.

    圖3 十字航跡示意圖Fig.3 Schematic diagram of cross-track

    直線走航不同于圓走航,在于圓走航時每個歷元聲學(xué)換能器相對海底控制點的距離幾乎相等,因此可以認(rèn)為觀測量之間獨立等精度,在解算時可以認(rèn)為權(quán)矩陣P為單位陣;但是直線走航時每個歷元聲學(xué)換能器相對海底控制點的距離都是不同的,所受隨機(jī)誤差的影響不同,因此直線走航時可采用顧及聲線入射角的定權(quán)模型或其他定權(quán)模型來確定權(quán)矩陣(趙爽等, 2018;Wang et al., 2019;孟慶波等,2019).但為了公式的推導(dǎo)簡潔明了,在本文中我們依然采用單位權(quán)矩陣進(jìn)行分析(在實際解算時不宜使用單位權(quán)).

    (15)

    根據(jù)三角函數(shù)誘導(dǎo)公式,可得:

    (16)

    (17)

    根據(jù)三角函數(shù)誘導(dǎo)公式,可得:

    (18)

    由式(16)和(18)可以得十字航跡的設(shè)計矩陣Acr為:

    (19)

    根據(jù)式(19)則可得到十字航跡的法矩陣Ncr為:

    (20)

    利用法矩陣Ncr可以得到滿足航跡最優(yōu)幾何結(jié)構(gòu)的條件,tr(N-1)反映了位置精度(Zhao et al., 2013, 2016; Moreno-Salinas et al., 2016; 曾安敏等, 2021),tr(N-1)的平方根為位置精度因子(PDOP),即水平精度因子(HDOP)和垂直精度因子(VDOP)之和的平方根,表示為:

    PDOP2=HDOP2+VDOP2.

    (21)

    在單位權(quán)方差因子一定的情況下,要想點位精度最高,則位置精度因子要最小.

    法矩陣N的對角線元素之和等于采樣數(shù)(Zhao et al., 2016;孫文舟,2019;曾安敏等,2021),即:

    (22)

    要PDOP2取最小值,則可對其構(gòu)造Lagrange函數(shù):

    (23)

    根據(jù)極值求解規(guī)則,可得:

    (24)

    即有:

    (25)

    式(25)中γ1,γ2,…,γn的幾何關(guān)系如圖3所示.因為測量船在走航時是勻速的,且采樣間隔是固定的,所以假設(shè)一次采樣間隔期間,測量船的走航距離相等且為s,則有:

    (26)

    那么式(25)可以寫成:

    (27)

    式(27)中,h和s在實際測量中都為固定值,此時只需得到采樣數(shù)n,就可以得到最優(yōu)的走航長度.因為ns=r,利用Matlab工具可以解算得到十字航跡的最佳走航長度為:

    r≈4h.

    (28)

    2.3 直線測量模式

    從前面的分析可以看出,若要得到最優(yōu)的海底控制點三維點位精度,在3000 m水深的情況下,走航長度要達(dá)到10 km以上,而一般用來進(jìn)行聲學(xué)測距系統(tǒng)的工作距離大概為10 km,距離越遠(yuǎn),觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量將大幅降低,因此,十字航跡在大多數(shù)情況下不會單獨用來進(jìn)行海底控制點的絕對定位.此外,十字測量模式主要是為了改善圓形測量模式定位的垂向幾何結(jié)構(gòu),所以十字測量模式通常是與圓形測量模式組合應(yīng)用的,形成常見的圓加十字測量模式,如圖4所示.

    圖4 圓加十字航跡示意圖Fig.4 Schematic diagram of circular track plus cross-track

    直線測量模式較圓形測量模式最顯著的特點表現(xiàn)在,直線測量模式設(shè)計矩陣中垂直分量的系數(shù)是不斷變化的,而圓形測量模式設(shè)計矩陣中垂直分量的系數(shù)幾乎保持不變,若將測量時所受到的測距系統(tǒng)誤差看作一個待估參數(shù)且系數(shù)為1,則直線測量模式無需附加先驗信息就能較好地將系統(tǒng)誤差參數(shù)分離,因此采用直線測量模式進(jìn)行水下聲學(xué)定位時,海底控制點垂直分量所受到測距系統(tǒng)誤差影響較小,從而滿足垂直分量精度的要求.直線測量模式最大的優(yōu)點在于實際測量時便于測量船的控制,圖形規(guī)則.但是沿著一條規(guī)則的直線進(jìn)行測量時無法得到唯一的海底控制點三維坐標(biāo),至少需要沿著兩條直線進(jìn)行測量,才能得到唯一解.

    有文獻(xiàn)指出,若要使垂直分量精度最高,應(yīng)在水聲應(yīng)答器的過頂方向進(jìn)行重復(fù)觀測(曾安敏等,2021).前文已經(jīng)提到,幾何上平衡且對稱的復(fù)雜觀測航跡有助于約束垂直方向所受到的誤差影響,有利于監(jiān)測聲速結(jié)構(gòu)的水平不均一性.因此,作為增強(qiáng)圓形測量模式垂向幾何結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充圖形,綜合考慮測量船的控制,圖形結(jié)構(gòu)的對稱性,是否過頂觀測以及增加采樣數(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)等多種因素,較兩條平行直線圖形、交叉非垂直圖形、幾橫幾豎交叉網(wǎng)圖形等其他由直線組成的觀測圖形而言,十字測量模式是最優(yōu)選擇.

    3 圓加十字測量模式最優(yōu)幾何構(gòu)型分析

    假設(shè)圓形測量模式的直徑剛好為十字測量模式的長度,且采樣數(shù)為m,因為測量船的采樣間隔固定,假設(shè)十字測量模式的采樣數(shù)為4n,則n和m之間的關(guān)系為:

    (29)

    圓形測量模式的法矩陣Ncircle可寫為(孫文舟,2019;曾安敏等,2021):

    (30)

    如此,圓加十字測量模式的法矩陣Nccr可寫為:

    (31)

    可以看出,圓加十字測量模式下垂直分量的幾何結(jié)構(gòu)變得更好,其方差明顯小于圓形測量模式的方差,垂直分量精度將會更高.同式(22),法矩陣Nccr的對角線元素之和為m+4n.所以要PDOP2取最小值,對其構(gòu)造Lagrange函數(shù)可以解得:

    (32)

    根據(jù)圖4中的幾何關(guān)系,式(32)可以寫成:

    (33)

    同樣水深h和s均為固定值,因為ns=r,可以得到圓加十字測量模式的最佳走航半徑為:

    r≈1.15h,

    (34)

    4 實測數(shù)據(jù)分析

    為了驗證增加十字測量模式能有效改善圓形測量模式的垂向幾何結(jié)構(gòu),提高定位精度,本文采用南海實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.本次實驗數(shù)據(jù)的采集時間為2021年5月3日至5月4日,實驗地點在南海海域,實驗搭乘“向陽紅18號”科考船參與數(shù)據(jù)采集.船上搭載星基差分接收機(jī)、姿態(tài)測量儀、自容式SVP以及DP系統(tǒng).其中星基差分接收機(jī)能夠提供星基差分服務(wù),獲得的測量船軌跡精度優(yōu)于0.5 m;姿態(tài)測量儀的采樣頻率為5 Hz,精度優(yōu)于0.01°;自容式SVP的測量精度優(yōu)于0.1 m·s-1;DP系統(tǒng)能夠保證在布設(shè)海底控制點和測量聲速剖面時,測量船的位置不發(fā)生改變.在測量過程中,船速不超過3 kn.此次實驗測區(qū)水深約3000 m,海底地形較為平坦,海況良好.

    圖5 海底控制點及信標(biāo)布放位置示意圖Fig.5 Schematic diagram of seafloor control point and beacon placement position on the station

    圖6 圓形航跡Fig.6 Circular track

    圖7 圓加十字航跡Fig.7 Circular track plus cross-track

    圖8 聲速剖面Fig.8 Sound velocity profile

    此外,為了驗證增加十字航跡能有效提高圓形測量模式的垂向精度,由于布設(shè)的海底控制點沒有已知的坐標(biāo)值,本文采用其他日期的觀測數(shù)據(jù)解算的結(jié)果作為外部檢核值.其中T1的采樣數(shù)為4875,T2的采樣數(shù)為5043,T3的采樣數(shù)為4937,解算的垂向坐標(biāo)分別為-3253.49 m,-3253.54 m,-3253.46 m.這批觀測數(shù)據(jù)的采樣數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圓形航跡和圓加十字航跡的采樣數(shù),在解算方法一致的情況下,理論上來講坐標(biāo)解算精度更高,因此本文將該結(jié)果稱為參考值.

    分別解算圓形航跡和圓加十字航跡中水聲應(yīng)答器T1、T2、T3的坐標(biāo),計算結(jié)果如表1所示.

    表1 不同航跡定位結(jié)果Table 1 Positioning results by different track

    表1中,N、E、U分別為當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系中的北向分量、東向分量和垂直分量,σn、σe、σu分別為N、E、U分量的內(nèi)符合精度.可以看出圓形測量模式和圓加十字測量模式之間的差值在0.1 cm左右,兩種方案計算的點位坐標(biāo)結(jié)果差異較小.但是僅從內(nèi)符合精度無法看出圓加十字測量模式相比于圓形測量模式對海底控制點定位精度的提升.

    由于水聲應(yīng)答器T1、T2、T3之間存在一個固定基線長0.80 m,可以利用不同航跡解算得到的T1、T2、T3的坐標(biāo)位置來求得它們之間的幾何長度,與外部參考值進(jìn)行比較,從而來評估圓形航跡和圓加十字航跡的定位精度.表2為外部參考值0.80 m與應(yīng)答器坐標(biāo)反算的距離之間的偏差.其中圓形航跡解算的結(jié)果差值最大為0.068 m,最小為0.016 m,平均偏差為0.041 m;圓加十字航跡解算的結(jié)果差值最大為0.029 m,最小為0.026 m,平均偏差為0.027 m.

    表3為水聲應(yīng)答器的垂直坐標(biāo)解與參考值之差,其中圓形航跡解算的垂直坐標(biāo)與參考值之間的最大偏差為0.57 m,最小為0.44 m;圓加十字航跡解算的垂直坐標(biāo)與參考值之間的最大偏差為0.47 m,最小為0.40 m.這些結(jié)果進(jìn)一步說明了增加十字航跡能有效改善圓形測量模式的垂向幾何結(jié)構(gòu),提高對海底控制點的定位精度.

    表2 水聲應(yīng)答器之間的真實值和坐標(biāo)計算值之差Table 2 Difference between the true value of the transponder and the calculated value of the coordinates

    表3 水聲應(yīng)答器的垂直坐標(biāo)偏差值Table 3 Vertical coordinate deviation of transponders

    5 結(jié)論

    本文針對直線走航,提出了一種基于嵌套圓的新的分析方法,從數(shù)學(xué)上證明了采用直線測量模式時至少需要兩條直線來進(jìn)行測量,才可以唯一確定海底控制點的三維坐標(biāo).在此基礎(chǔ)上,對廣泛提出的十字測量模式進(jìn)行了系統(tǒng)分析,從理論上推導(dǎo)了采用十字測量模式時獲得最優(yōu)海底控制點三維點位精度的走航長度為8倍水深,若在深海測量時,現(xiàn)有的聲學(xué)測距設(shè)備無法滿足該條件.此外,從理論上證明了圓加十字測量模式的最優(yōu)測量半徑,并用實測數(shù)據(jù)驗證了在圓走航的基礎(chǔ)上增加直線走航能有效改善定位的垂向幾何結(jié)構(gòu),提高海底控制點的定位精度.并且,該理論分析方法不僅適用于圓加十字測量模式,任何由圓或者直線組成的測量軌跡均可利用該方法進(jìn)行分析,從而在實驗之前得到預(yù)設(shè)軌跡的最優(yōu)走航半徑(長度).

    本研究充分說明了海底控制點的定位精度與測量船走航軌跡密切相關(guān),不同航跡具有不同的幾何分布,有助于獲得幾何上良好平衡的觀測數(shù)據(jù),同時有助于約束垂直運動和減小聲速結(jié)構(gòu)誤差的影響.

    需要指出的是,并不存在所謂的唯一最優(yōu)航跡,但是,優(yōu)化測量航跡不僅能提高海底定位精度,同時能提高觀測效率.

    致謝特別感謝國家重點研發(fā)計劃“海洋大地測量基準(zhǔn)與海洋導(dǎo)航新技術(shù)”項目組及深海試驗全體科研人員的合作與支持.

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