CN112083466A - 一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统 - Google Patents

一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统。该方法包括：确定船底换能器坐标；根据船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；根据残差值，确定声速二次多项式系数；根据船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标；确定海底应答器坐标变化量；判断变化量是否小于给定阈值；若是，则结束计算；若否，则返回“根据船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值”。本发明能够提高海底应答器定位精度。

Description

一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统
技术领域
本发明涉及海底应答器定位技术领域，特别是涉及一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统。
背景技术
GNSS/声学技术是海底应答器定位的主要技术手段，该技术的实现过程可以简单描述为：首先将测量船GNSS天线坐标换算到船底换能器坐标，然后由船底换能器坐标及观测距离计算海底应答器坐标。船底换能器到海底应答器的距离由声速与两者之间的往返测量时间相乘而得，其中海底应答器与船底换能器之间的往返时间利用声学测距设备测量。因此利用GNSS/声学技术进行海底应答器定位不仅包含声速测量误差，而且涉及GNSS接收机与声学设备之间的多普勒频移、时间同步等误差。
由于声速误差是声学测距中的主要误差，而声速随时间和空间具有复杂的变化特性，利用现有声速剖面观测设备，无法覆盖所有观测历元的空间和时间范围，特别是像内波这样的变化更是难以观测。另外，即便采用同样的声速观测数据，不同的经验公式得到的声速也不相同。因此，为获得高精度海底应答器坐标，需要将声速误差模型化。目前，国内外的研究主要集中在声速误差模型化方面，对GNSS接收机与声学设备之间的多普勒频移、时间同步等误差模型化研究较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统，减小海底应答器定位中多普勒频移、时间同步等误差影响，提高海底应答器定位精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法，包括：
确定船底换能器坐标；
根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
根据所述残差值，确定声速二次多项式系数；
根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标；
根据所述海底应答器概略坐标和所述海底应答器精确坐标，确定海底应答器坐标变化量；
判断所述变化量是否小于给定阈值；
若是，则结束计算，并输出所述海底应答器精确坐标；
若否，则返回“根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值”。
可选地，所述确定船底换能器坐标，具体包括：
采用公式
Figure BDA0002679966180000021
确定船底换能器坐标；
其中，
Figure BDA0002679966180000022
为船底换能器坐标，
Figure BDA0002679966180000023
为所有观测时刻的GNSS天线相位中心的空间直角坐标，
Figure BDA0002679966180000024
为GNSS天线到换能器的偏差参数，Bi为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地纬度，Li为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地经度，hi为所有观测时刻的方位角，pi为所有观测时刻的俯仰角，ri为所有观测时刻的横滚角，i表示测量时刻ti,i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000025
Figure BDA0002679966180000026
可选地，所述根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值，具体包括：
根据所述船底换能器坐标采用公式
Figure BDA0002679966180000031
确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
其中，
Figure BDA0002679966180000032
为所有观测时刻的船底换能器坐标,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值，i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000033
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离，
Figure BDA0002679966180000034
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离变率，
Figure BDA0002679966180000035
Figure BDA0002679966180000036
为应答器坐标估计值，即海底应答器概略坐标，
Figure BDA0002679966180000037
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA0002679966180000038
为时间偏差参数估计值，Δρi为所有观测时刻的残差值，
Figure BDA0002679966180000039
可选地，所述根据所述残差值，确定声速二次多项式系数，具体包括：
根据所述残差值采用公式Δρi＝(a1+a2(ti-t0)+a3(ti-t0)2)τi，确定声速二次多项式系数；
其中，Δρi为所有观测时刻的残差值，ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，
Figure BDA00026799661800000310
为声速二次多项式系数估值。
可选地，所述根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标，具体包括：
根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数采用公式
Figure BDA00026799661800000311
确定海底应答器精确坐标；
其中，
Figure BDA00026799661800000312
为所有观测时刻的船底换能器坐标，
Figure BDA00026799661800000313
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800000314
为时间偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800000315
为声速二次多项式系数估值,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值,ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，
Figure BDA00026799661800000316
为海底应答器精确坐标。
一种顾及时间偏差的海底应答器定位系统，包括：
船底换能器坐标确定模块，用于确定船底换能器坐标；
应答器坐标、偏差及残差值确定模块，用于根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
声速二次多项式系数确定模块，用于根据所述残差值，确定声速二次多项式系数；
海底应答器精确坐标确定模块，用于根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标；
海底应答器坐标变化量确定模块，用于根据所述海底应答器概略坐标和所述海底应答器精确坐标，确定海底应答器坐标变化量；
判断模块，用于判断所述变化量是否小于给定阈值；
返回模块，用于当所述变化量大于或等于给定阈值时，返回应答器坐标、偏差及残差值确定模块；
结束模块，用于当所述变化量是否小于给定阈值时，结束计算，并输出所述海底应答器精确坐标。
可选地，所述船底换能器坐标确定模块，具体包括：
船底换能器坐标确定单元，用于采用公式
Figure BDA0002679966180000041
确定船底换能器坐标；
其中，
Figure BDA0002679966180000042
为船底换能器坐标，
Figure BDA0002679966180000043
为所有观测时刻的GNSS天线相位中心的空间直角坐标，
Figure BDA0002679966180000044
为GNSS天线到换能器的偏差参数，Bi为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地纬度，Li为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地经度，hi为所有观测时刻的方位角，pi为所有观测时刻的俯仰角，ri为所有观测时刻的横滚角，i表示测量时刻ti,i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000045
Figure BDA0002679966180000046
可选地，所述应答器坐标、偏差及残差值确定模块，具体包括：
应答器坐标、偏差及残差值确定单元，用于根据所述船底换能器坐标采用公式
Figure BDA0002679966180000051
确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
其中，
Figure BDA0002679966180000052
为所有观测时刻的船底换能器坐标,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值，i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000053
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离，
Figure BDA0002679966180000054
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离变率，
Figure BDA0002679966180000055
Figure BDA0002679966180000056
为应答器坐标估计值，即海底应答器概略坐标，
Figure BDA0002679966180000057
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA0002679966180000058
为时间偏差参数估计值，Δρi为所有观测时刻的残差值，
Figure BDA0002679966180000059
可选地，所述声速二次多项式系数确定模块，具体包括：
声速二次多项式系数确定单元，用于根据所述残差值采用公式Δρi＝(a1+a2(ti-t0)+a3(ti-t0)2)τi，确定声速二次多项式系数；
其中，Δρi为所有观测时刻的残差值，ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，
Figure BDA00026799661800000510
为声速二次多项式系数估值。
可选地，所述海底应答器精确坐标确定模块，具体包括：
海底应答器精确坐标确定单元，用于根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数采用公式
Figure BDA00026799661800000511
确定海底应答器精确坐标；
其中，
Figure BDA00026799661800000512
为所有观测时刻的船底换能器坐标，
Figure BDA00026799661800000513
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800000514
为时间偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800000515
为声速二次多项式系数估值,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值,ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，
Figure BDA00026799661800000516
为海底应答器精确坐标。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
1)本发明提出的“顾及时间偏差的海底应答器定位技术”，考虑了GNSS接收机与声学设备之间的多普勒频移及时间同步误差，引入了时间偏差参数，减小了高精度海底应答器定位中多普勒频移及时间同步误差的影响，进而提高海底应答器定位精度。
2)本发明提出的“顾及时间偏差的海底应答器定位技术”，既适用于单个应答器定位，也适用于多个应答器定位，可以在没有声速剖面测量的条件下实现深海应答器的高精度定位，具有较强的实用性。
3)利用本发明确定的海底应答器坐标，可以为海底大地测量基准建立提供高精度坐标基准信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明顾及时间偏差的海底应答器定位方法流程图；
图2为本发明顾及时间偏差的海底应答器定位系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法及系统，能够减小高精度海底应答器定位中多普勒频移及时间同步误差的影响，进而提高海底应答器定位精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明顾及时间偏差的海底应答器定位方法流程图。如图1所示，一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法包括：
步骤101：确定船底换能器坐标。
步骤102：根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值。
步骤103：根据所述残差值，确定声速二次多项式系数。
步骤104：根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标。
步骤105：根据所述海底应答器概略坐标和所述海底应答器精确坐标，确定海底应答器坐标变化量。
步骤106：判断所述变化量是否小于给定阈值。
步骤107：若是，则结束计算，并输出所述海底应答器精确坐标。
步骤108：若否，则返回“根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值”。
步骤101，具体包括：
采用公式
Figure BDA0002679966180000071
确定船底换能器坐标；
其中，
Figure BDA0002679966180000072
为船底换能器坐标，
Figure BDA0002679966180000073
为所有观测时刻的GNSS天线相位中心的空间直角坐标，
Figure BDA0002679966180000074
为GNSS天线到换能器的偏差参数，Bi为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地纬度，Li为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地经度，hi为所有观测时刻的方位角，pi为所有观测时刻的俯仰角，ri为所有观测时刻的横滚角，i表示测量时刻ti,i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000075
Figure BDA0002679966180000076
步骤102，具体包括：
根据所述船底换能器坐标采用公式
Figure BDA0002679966180000081
确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
其中，
Figure BDA0002679966180000082
为所有观测时刻的船底换能器坐标，τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，由声呐测量设备测量得到，C为先验声速值，C采用固定值1500m/s，i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000083
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离，
Figure BDA0002679966180000084
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离变率，
Figure BDA0002679966180000085
Figure BDA0002679966180000086
为应答器坐标估计值，即海底应答器概略坐标，
Figure BDA0002679966180000087
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA0002679966180000088
为时间偏差参数估计值，Δρi为所有观测时刻的残差值，
Figure BDA0002679966180000089
步骤103，具体包括：
根据所述残差值采用公式Δρi＝(a1+a2(ti-t0)+a3(ti-t0)2)τi，确定声速二次多项式系数；
其中，Δρi为所有观测时刻的残差值，ti为测量时刻，由时间记录设备测量得到；t0为测量起始时刻，由时间记录设备测量得到；τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，由声呐测量设备测量得到；
Figure BDA00026799661800000810
为声速二次多项式系数估值。
步骤104，具体包括：
根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数采用公式
Figure BDA00026799661800000811
确定海底应答器精确坐标；
其中，
Figure BDA00026799661800000812
为所有观测时刻的船底换能器坐标，
Figure BDA00026799661800000813
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800000814
为时间偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800000815
为声速二次多项式系数估值,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，由声呐测量设备测量得到；C为先验声速值，可采用固定值1500m/s；ti为测量时刻，由时间记录设备测量得到；t0为测量起始时刻，由时间记录设备测量得到；
Figure BDA00026799661800000816
为海底应答器精确坐标。
步骤105-108中，判断标准为：
Figure BDA0002679966180000091
Figure BDA0002679966180000092
为海底应答器概略坐标，
Figure BDA0002679966180000093
为海底应答器精确坐标，ε为给定的阈值，通常可以取值0.001。
Figure BDA0002679966180000094
为海底应答器坐标变化量，即
Figure BDA0002679966180000095
与
Figure BDA0002679966180000096
的距离。
如果
Figure BDA0002679966180000097
成立，则终止计算。否则，重复步骤(2)-(5)，直至
Figure BDA0002679966180000098
成立。
本发明采用“顾及时间偏差的海底应答器定位技术”实现海底应答器高精度定位，与常规方法相比，在海底应答器定位过程中增加估计时间偏差参数，用以描述GNSS接收机与声学设备之间的多普勒频移及时间同步误差，精化误差模型，进而提高海底应答器定位精度。本发明不受海水水深及海底应答器坐标分布限制，适用于任意海深的海底应答器定位，实用性较强。
图2为本发明顾及时间偏差的海底应答器定位系统结构图。如图2所示，一种顾及时间偏差的海底应答器定位系统包括：
船底换能器坐标确定模块201，用于确定船底换能器坐标。
应答器坐标、偏差及残差值确定模块202，用于根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值。
声速二次多项式系数确定模块203，用于根据所述残差值，确定声速二次多项式系数。
海底应答器精确坐标确定模块204，用于根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标。
海底应答器坐标变化量确定模块205，用于根据所述海底应答器概略坐标和所述海底应答器精确坐标，确定海底应答器坐标变化量。
判断模块206，用于判断所述变化量是否小于给定阈值。
返回模块207，用于当所述变化量大于或等于给定阈值时，返回应答器坐标、偏差及残差值确定模块202。
结束模块208，用于当所述变化量是否小于给定阈值时，结束计算，并输出所述海底应答器精确坐标。
所述船底换能器坐标确定模块201，具体包括：
船底换能器坐标确定单元，用于采用公式
Figure BDA0002679966180000101
确定船底换能器坐标；
其中，
Figure BDA0002679966180000102
为船底换能器坐标，
Figure BDA0002679966180000103
为所有观测时刻的GNSS天线相位中心的空间直角坐标，
Figure BDA0002679966180000104
为GNSS天线到换能器的偏差参数，Bi为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地纬度，Li为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地经度，hi为所有观测时刻的方位角，pi为所有观测时刻的俯仰角，ri为所有观测时刻的横滚角，i表示测量时刻ti,i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000105
Figure BDA0002679966180000106
所述应答器坐标、偏差及残差值确定模块202，具体包括：
应答器坐标、偏差及残差值确定单元，用于根据所述船底换能器坐标采用公式
Figure BDA0002679966180000107
确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
其中，
Figure BDA0002679966180000108
为所有观测时刻的船底换能器坐标,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值，i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure BDA0002679966180000109
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离，
Figure BDA00026799661800001010
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离变率，
Figure BDA00026799661800001011
Figure BDA00026799661800001012
为应答器坐标估计值，即海底应答器概略坐标，
Figure BDA00026799661800001013
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA00026799661800001014
为时间偏差参数估计值，Δρi为所有观测时刻的残差值，
Figure BDA0002679966180000111
所述声速二次多项式系数确定模块203，具体包括：
声速二次多项式系数确定单元，用于根据所述残差值采用公式Δρi＝(a1+a2(ti-t0)+a3(ti-t0)2)τi，确定声速二次多项式系数；
其中，Δρi为所有观测时刻的残差值，ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，
Figure BDA0002679966180000112
为声速二次多项式系数估值。
所述海底应答器精确坐标确定模块204，具体包括：
海底应答器精确坐标确定单元，用于根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数采用公式
Figure BDA0002679966180000113
确定海底应答器精确坐标；
其中，
Figure BDA0002679966180000114
为所有观测时刻的船底换能器坐标，
Figure BDA0002679966180000115
为声速偏差参数估计值，
Figure BDA0002679966180000116
为时间偏差参数估计值，
Figure BDA0002679966180000117
为声速二次多项式系数估值,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值,ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，
Figure BDA0002679966180000118
为海底应答器精确坐标。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种顾及时间偏差的海底应答器定位方法，其特征在于，包括：
确定船底换能器坐标；
根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
根据所述残差值，确定声速二次多项式系数；
根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标；
根据所述海底应答器概略坐标和所述海底应答器精确坐标，确定海底应答器坐标变化量；
判断所述变化量是否小于给定阈值；
若是，则结束计算，并输出所述海底应答器精确坐标；
若否，则返回“根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值”。
2.根据权利要求1所述的顾及时间偏差的海底应答器定位方法，其特征在于，所述确定船底换能器坐标，具体包括：
采用公式
Figure FDA0002679966170000011
确定船底换能器坐标；
其中，
Figure FDA0002679966170000012
为船底换能器坐标，
Figure FDA0002679966170000013
为所有观测时刻的GNSS天线相位中心的空间直角坐标，
Figure FDA0002679966170000014
为GNSS天线到换能器的偏差参数，Bi为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地纬度，Li为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地经度，hi为所有观测时刻的方位角，pi为所有观测时刻的俯仰角，ri为所有观测时刻的横滚角，i表示测量时刻ti,i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure FDA0002679966170000015
Figure FDA0002679966170000021
3.根据权利要求1所述的顾及时间偏差的海底应答器定位方法，其特征在于，所述根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值，具体包括：
根据所述船底换能器坐标采用公式
Figure FDA0002679966170000022
确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
其中，
Figure FDA0002679966170000023
为所有观测时刻的船底换能器坐标,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值，i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure FDA0002679966170000024
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离，
Figure FDA0002679966170000025
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离变率，
Figure FDA0002679966170000026
Figure FDA0002679966170000027
为应答器坐标估计值，即海底应答器概略坐标，
Figure FDA0002679966170000028
为声速偏差参数估计值，
Figure FDA0002679966170000029
为时间偏差参数估计值，Δρi为所有观测时刻的残差值，
Figure FDA00026799661700000210
4.根据权利要求1所述的顾及时间偏差的海底应答器定位方法，其特征在于，所述根据所述残差值，确定声速二次多项式系数，具体包括：
根据所述残差值采用公式Δρi＝(a1+a2(ti-t0)+a3(ti-t0)2)τi，确定声速二次多项式系数；
其中，Δρi为所有观测时刻的残差值，ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，
Figure FDA00026799661700000211
为声速二次多项式系数估值。
5.根据权利要求1所述的顾及时间偏差的海底应答器定位方法，其特征在于，所述根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标，具体包括：
根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数采用公式
Figure FDA00026799661700000212
确定海底应答器精确坐标；
其中，
Figure FDA0002679966170000031
为所有观测时刻的船底换能器坐标，
Figure FDA0002679966170000032
为声速偏差参数估计值，
Figure FDA0002679966170000033
为时间偏差参数估计值，
Figure FDA0002679966170000034
为声速二次多项式系数估值,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值,ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，
Figure FDA0002679966170000035
为海底应答器精确坐标。
6.一种顾及时间偏差的海底应答器定位系统，其特征在于，包括：
船底换能器坐标确定模块，用于确定船底换能器坐标；
应答器坐标、偏差及残差值确定模块，用于根据所述船底换能器坐标，确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
声速二次多项式系数确定模块，用于根据所述残差值，确定声速二次多项式系数；
海底应答器精确坐标确定模块，用于根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数，确定海底应答器精确坐标；
海底应答器坐标变化量确定模块，用于根据所述海底应答器概略坐标和所述海底应答器精确坐标，确定海底应答器坐标变化量；
判断模块，用于判断所述变化量是否小于给定阈值；
返回模块，用于当所述变化量大于或等于给定阈值时，返回应答器坐标、偏差及残差值确定模块；
结束模块，用于当所述变化量是否小于给定阈值时，结束计算，并输出所述海底应答器精确坐标。
7.根据权利要求6所述的顾及时间偏差的海底应答器定位系统，其特征在于，所述船底换能器坐标确定模块，具体包括：
船底换能器坐标确定单元，用于采用公式
Figure FDA0002679966170000036
确定船底换能器坐标；
其中，
Figure FDA0002679966170000037
为船底换能器坐标，
Figure FDA0002679966170000038
为所有观测时刻的GNSS天线相位中心的空间直角坐标，
Figure FDA0002679966170000039
为GNSS天线到换能器的偏差参数，Bi为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地纬度，Li为所有观测时刻GNSS天线相位中心的大地经度，hi为所有观测时刻的方位角，pi为所有观测时刻的俯仰角，ri为所有观测时刻的横滚角，i表示测量时刻ti,i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure FDA0002679966170000041
Figure FDA0002679966170000042
8.根据权利要求6所述的顾及时间偏差的海底应答器定位系统，其特征在于，所述应答器坐标、偏差及残差值确定模块，具体包括：
应答器坐标、偏差及残差值确定单元，用于根据所述船底换能器坐标采用公式
Figure FDA0002679966170000043
确定海底应答器概略坐标、声速偏差、时间偏差和所有观测时刻的残差值；
其中，
Figure FDA0002679966170000044
为所有观测时刻的船底换能器坐标,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值，i＝1,2,…,n，n为观测个数，
Figure FDA0002679966170000045
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离，
Figure FDA0002679966170000046
为ti时刻船底换能器到海底应答器的距离变率，
Figure FDA0002679966170000047
Figure FDA0002679966170000048
为应答器坐标估计值，即海底应答器概略坐标，
Figure FDA0002679966170000049
为声速偏差参数估计值，
Figure FDA00026799661700000410
为时间偏差参数估计值，Δρi为所有观测时刻的残差值，
Figure FDA00026799661700000411
9.根据权利要求6所述的顾及时间偏差的海底应答器定位系统，其特征在于，所述声速二次多项式系数确定模块，具体包括：
声速二次多项式系数确定单元，用于根据所述残差值采用公式Δρi＝(a1+a2(ti-t0)+a3(ti-t0)2)τi，确定声速二次多项式系数；
其中，Δρi为所有观测时刻的残差值，ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，
Figure FDA00026799661700000412
为声速二次多项式系数估值。
10.根据权利要求6所述的顾及时间偏差的海底应答器定位系统，其特征在于，所述海底应答器精确坐标确定模块，具体包括：
海底应答器精确坐标确定单元，用于根据所述船底换能器坐标、声速偏差、时间偏差和声速二次多项式系数采用公式
Figure FDA0002679966170000051
确定海底应答器精确坐标；
其中，
Figure FDA0002679966170000052
为所有观测时刻的船底换能器坐标，
Figure FDA0002679966170000053
为声速偏差参数估计值，
Figure FDA0002679966170000054
为时间偏差参数估计值，
Figure FDA0002679966170000055
为声速二次多项式系数估值,τi为船底换能器到海底应答器的所有测量时间，C为先验声速值,ti为测量时刻，t0为测量起始时刻，
Figure FDA0002679966170000056
为海底应答器精确坐标。
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