海洋智能无人系统技术：导航传感器

1）声学基线传感器

几十年来，声学基线传感器如长基线（long base line，LBL）和超短基线（ultra-shortbase line，USBL）一直是水下作业的首选定位传感器。这些系统测量信号的飞行时间，并应用声速来计算范围。USBL还可以通过测量输入信号的相位以确定方向，根据范围和相位角推导出相应的位置。声学基线传感器的优点是可以观察到并且有界限，缺点是需要在海床或船舶上安装。对于ROV操作，这可能是可以接受的。然而，对于AUV而言，一个主要问题是需要提供预先安装的基础设施并且对船只的依赖程度较低。

2）多普勒速度记录仪

多普勒速度记录（Doppler velocity log，DVL）使用与ADCP相似的原理测量速度。DVL底部跟踪模式和水道模式两种模式选择。通过水下颗粒物反射的输入信号中的多普勒频移计算速度。通过让几个传感器指向不同的方向，可以观察到所有xyz轴三个方向的速度。

3）压力传感器

根据重力和海水密度的相关知识，可以得知深度与压力有关。通过压力传感器，两者都可以轻易并准确地观察到。获得准确的压力读数，我们可以准确地估计出需要的深度值，该指标对于潮汐，海水密度剖面和估算重力的纬度等内容具有十分重要的意义。(www.xing528.com)

4）航向传感器

航向传感器可以提供船只航向的测量。围绕垂直轴方向的测量主要涉及三方面：地球的自转，地球的磁场，及两个或多个点的相对位置。前者是水下应用中最常见和最准确的。

5）惯性传感器

惯性传感器构成了大多数航位推算系统的基础。在时域中整合加速度和方向角的变化率，可为观察者提供位置、方位角、速度和加速度的状态估计。惯性系统中的误差分量将导致位置估计以增加的速率漂移。为了限制这种漂移，惯性导航系统使用辅助传感器，如DVL、压力传感器、声学甚至GPS来增强测量。