CN113687303A - 甲板定位系统与主系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种甲板定位系统与主系统，该定位系统包括服务器和多个甲板单元；服务器，用于根据多个甲板单元的状态，从多个甲板单元中确定主动甲板单元与被动甲板单元；主动甲板单元，用于向多个水下应答器发送测距信号；主动甲板单元和被动甲板单元用于接收多个水下应答器返回的回返信号；对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；服务器，还用于根据每个甲板单元对应的距离信息，确定水下应答器的坐标。本发明通过主被动测距兼容模式策略、智能修正信号策略和智能时统控制策略，提高了水下应答器的定位的准确性。

Description

甲板定位系统与主系统

技术领域

本发明涉及水声定位技术领域，尤其是涉及一种甲板定位系统与主系统。

背景技术

随着海洋技术的飞速发展，如何准确的对海洋中水下应答器等特定目标进行精确定位，成为水声定位领域亟待解决的技术问题。

目前相关技术中，一般是利用短基线或者超短基线技术对目标进行定位的。但是，由于浅海声速梯度变化大，声速剖面很难实现高精度的修正；而且，在远距离定位时，定位的角度较大；且现有的定位技术方法单一，这些使得现有定位技术具有局限性，不能实现高精度的定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲板定位系统与主系统，以提高水下定位器的定位精度。

第一方面，本发明实施例提供一种甲板定位系统，上述系统包括：服务器和多个甲板单元；服务器，用于根据多个甲板单元的状态，从多个甲板单元中确定主动甲板单元与被动甲板单元；主动甲板单元，用于向多个水下应答器发送测距信号，并接收多个水下应答器返回的回返信号；对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；被动甲板单元，用于接收多个水下应答器返回的回返信号，并对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；服务器，还用于根据每个甲板单元对应的距离信息，确定水下应答器的坐标。

在可选的实施方式中，上述服务器，还用于：针对每个甲板单元，根据甲板单元的电源电压、无线发射功率和声波发射功率，确定甲板单元的加权计算结果；根据加权计算结果确定甲板单元的发射概率；将发射概率最高的甲板单元确定为主动甲板单元，将除主动甲板单元以外的甲板单元确定为被动甲板单元。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括时统控制器；时统控制器，用于对接收到的回返信号进行时间校正，得到时间校正后的距离信号。

在可选的实施方式中，上述时统控制器，还用于：根据接收到的外部时间信息中的时间间隔的稳定性，判断外部时间信息的准确性；当外部时间信息不准确时，将内部时间信息替换外部时间信息；当外部时间信息准确时，利用外部时间信息校准内部时间信息。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括甲板单元控制中心；甲板单元控制中心，用于根据预先获取的声场先验知识，结合时间校正后的距离信号，确定第一修正系数，其中第一修正系数为不同频率声传播吸收系数的修正系数；根据换能器吸收特性、发射特性的不平坦度系数，确定第二修正系数，其中第二修正系数为声学换能器频率修正系数；根据第一修正系数和第二修正系数，确定第三修正系数；根据第三修正系数，确定修正结果；将修正结果发送至服务器。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括功率放大器、声学换能器、程控接收机和声学测距单元；声学测距单元，用于接收甲板单元控制中心发送的初步测距信号，并将初步测距信号发送至功率放大器；功率放大器，用于放大初步测距信号，得到放大后的测距信号，并将放大后的测距信号发送至声学换能器；声学换能器，用于将放大后的测距信号转换为测距信号，将测距信号发送至水下应答器；其中，放大后的测距信号为电信号，测距信号为声信号；声学换能器，还用于接收并转换水下应答器的返回的信号，得到回返信号，将回返信号发送给程控接收机；程控接收机，用于接收回返信号，并将回返信号发送至声学测距单元，以使声学测距单元将回返信号发送至甲板单元控制中心。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括GPS模块；GPS模块，用于对甲板单元进行定位。

在可选的实施方式中，上述每个甲板单元包括无线电台；无线电台，用于将接收到的服务器的主被动甲板确定信息、外部时间信息转换为甲板单元控制中心可识别的状态；无线电台，还用于将距离信息转换为服务器可识别的状态，并向服务器发送距离信息。

第二方面，本发明实施例提供一种甲板定位主系统，上述主系统包括甲板定位系统、水下应答器和无人船；水下应答器，用于根据甲板单元发出的测距信号，进行信号回返，并向甲板单元发送回返信号。

在可选的实施方式中，上述无人船，用于搭载甲板定位系统进行移动，以使甲板定位系统处于最佳测距点。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种甲板定位系统与主系统，包括服务器和多个甲板单元；服务器，用于根据多个甲板单元的状态，从多个甲板单元中确定主动甲板单元与被动甲板单元；主动甲板单元，用于向多个水下应答器发送测距信号；主动甲板单元和被动甲板单元用于接收多个水下应答器返回的回返信号；对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元与水下应答器的距离信息；服务器，还用于根据每个甲板单元对应的距离信息，确定水下应答器的坐标。本发明通过主被动测距兼容模式策略、智能修正信号策略和智能时统控制策略，提高了水下应答器的定位的准确性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种甲板定位系统示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种甲板定位系统示意图；

图3为本发明实施例提供的甲板单元的控制台的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种甲板定位主系统示意图；

图5为本发明实施例提供的定位误差分布图；

图6为本发明实施例提供的主动甲板单元的工作流程图；

图7为本发明实施例提供的被动甲板单元的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

海洋技术的快速发展，为近海矿产资源勘探和开发提供了强力的技术支持和保障。由于浅海声速梯度变化大，声速剖面一般很难实现高精度的修正；以及浅海水深浅，在远距离定位时，定位的角度较大，两种客观条件，限制了超短基线定位系统的性能，其不能实现高精度的定位，无法满足远距离的定位精度要求。

目前无人船相关技术的快速发展，已经具备了组网编队、协同工作的能力。本研究基于移动平台(无人船等)的长基线高效声学定位设备，将每一个搭载声学定位甲板单元的可移动平台作为长基线定位基阵，利用该款智能型甲板单元精确获取基阵的位置和应答器之间的距离信息，获取高可靠性的距离信息是本发明提出的关键技术，此技术提高了浅海多目标实时定位的精度。

基于此，本发明实施例提供了一种甲板定位系统与主系统，它能够在卫星导航信号弱，海况恶劣，时频双扩展快衰落的水声环境中，精确地计算出水下应答器的位置。该技术可以应用于水声测距的场景中，尤其是适用于长基线甲板单元对多个水下应答器进行精确定位的场景中，特别适用于在浅海时变多途干扰的水声Rayleigh衰落信道的测距场景中。

实施例一

首先对本发明实施例所公开的一种甲板定位系统10进行详细介绍，上述系统包括：服务器11和多个甲板单元12，如图1所示。

服务器11，用于根据多个甲板单元12的状态，从多个甲板单元12中确定主动甲板单元12与被动甲板单元12。

在具体实现时，上述甲板单元12的数量可以是多个。服务器11又可以称为定位解算终端服务器11。比如说甲板单元12的总数量是4个，那么服务器11将根据这4个甲板单元12的状态(比如电量状态、与水下应答器的距离等)确定电量最多的甲板单元12为主动甲板单元12，其他3个甲板单元12为被动甲板单元12。

主动甲板单元12，用于向多个水下应答器发送测距信号，并接收多个水下应答器返回的回返信号；对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元12与水下应答器的距离信息；被动甲板单元12，用于接收多个水下应答器返回的回返信号，并对接收到的回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到甲板单元12与水下应答器的距离信息。

在具体实现时，主动甲板单元12用于向水下应答器发送测距信号，同时，被动甲板单元12向水下应答器发送哑测距信号，该哑测距信号指的是被动甲板单元12只执行发送测距信号的动作，并不真正发射信号。需要注意的是，时统控制器21用于控制测距信号与哑测距信号的同时发送。

具体地，测距信号发送至水下应答器后，水下应答器会立即对测距信号进行回返，发送回返信号；主动甲板单元12和被动甲板单元12都会收到回返信号，但是回返信号中的时间信息可能不统一，此时，各个甲板单元12就可以通过内部的时统控制器21对这些回返信号进行时间上的统一(即时间校正)；然后，对时间校正后的回返信号的信号幅度进行修正、调整、计算，得到甲板单元12与水下应答器的距离信息。

具体地，本系统支持、兼容测距信号和哑测距信号的处理流程，支持主动发射和被动兼容，根据服务器11的指示，主动甲板单元12和被动甲板单元12支持不同的信号处理流程，以保证测距信息的精度。

服务器11，还用于根据每个甲板单元12对应的距离信息，确定水下应答器的坐标。

在具体实现时，由于甲板单元12的数量可以是多个，水下应答器的数量也可以是多个，所以得到的距离信息各不相同，该距离信息以矩阵的形式出现。服务器11能够根据上述距离矩阵，再结合各个甲板单元12的坐标，就能解算出各个水下应答器的精确坐标。

本实施例中的定位系统具备智能时统控制系统(时间校正)，主动测距和被动测距双兼容模式和智能优化管理策略(信号幅度的修正)，有效保证了水下目标(即水下应答器)的定位有效率和定位精度。该定位系统提高了在极浅海域，对水下应答器进行实时定位的精度。

实施例二

本实施例对另一种甲板定位系统10进行详细介绍，该定位系统10包括服务器11和多个甲板单元12，每个甲板单元12包括时统控制器21、甲板单元控制中心22、功率放大器23、声学换能器24、程控接收机25、声学测距单元26、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块27、无线电台28，如图2所示。甲板单元12的控制台的示意图如图3所示。

上述服务器11，还用于：针对每个甲板单元12，根据甲板单元12的电源电压、无线发射功率和声波发射功率，确定甲板单元12的加权计算结果；根据加权计算结果确定甲板单元12的发射概率；将发射概率最高的甲板单元12确定为主动甲板单元12，将除主动甲板单元12以外的甲板单元12确定为被动甲板单元12。

在具体实现时，上述功能也称为高效的能耗管理策略，具体来说，由于各个甲板单元12与水下应答器的距离不同以及自身电量不同，所以各个甲板单元12的发射功率存在差异性，本实施例根据甲板单元12的电源电压V，无线发射功耗P_w和声波发射功耗P_a联合加权获取，获取每一个甲板单元12发射的概率P，P＝α×V+θ×P_w+γ×P_a，其中，α、β、γ分别为电源电压，无线发射功耗和声波发射功耗的加权系数。

根据上式最终计算出的P确定甲板单元12的发射概率，发射概率最高的甲板单元12确定为主动甲板单元12，将除主动甲板单元12以外的甲板单元12确定为被动甲板单元12。智能型的主动测距和被动测距双兼容模式，使得甲板单元12具备灵活配置能力，能够方便用户的能耗优化管理。用户根据不同甲板单元12的电源状态，合理配置主动和被动模式，这一技术能够延长设备(即甲板单元12)的工作时长，提高作业效率。

每个甲板单元12包括时统控制器21；时统控制器21，用于对接收到的回返信号进行时间校正，得到时间校正后的距离信号。

时统控制器21，还用于：根据接收到的外部时间信息中的时间间隔的稳定性，判断外部时间信息的准确性；当外部时间信息不准确时，将内部时间信息替换外部时间信息；当外部时间信息准确时，利用外部时间信息校准内部时间信息。

在具体实现时，上述时统控制器21支持外部授时和内部守时两种模式，并且两种模式互相监督监测，这一技术能够提高设备在卫星导航信号弱等多种复杂环境下的适应能力，保证时统模块输出的信号的时间精度和时间稳定度。

具体地，时统控制器21设置有快速感应和快速切换模块，快速感应模块能够快速检测(1μs内)卫星导航模块输出的1PPS(pulse per second，每秒脉冲数)信号丢失或者不稳定的情况，当检测到外部时间信息中的时间间隔不稳定时，快速切换到内部高精度守时模块。

具体地，内部守时模式能够精确测量卫星导航模块输出的相邻1PPS的时间间隔，并根据时间间隔的稳定性，评价当前的1PPS质量，当1PPS质量较好时，将用外部时间信息修正校准本地时钟。

每个甲板单元12包括甲板单元控制中心22；甲板单元控制中心22，用于根据预先获取的声场先验知识，结合时间校正后的距离信号，确定第一修正系数，其中第一修正系数为不同频率声传播吸收系数的修正系数；根据换能器吸收特性、发射特性的不平坦度系数，确定第二修正系数，其中第二修正系数为声学换能器24频率修正系数；根据第一修正系数和第二修正系数，确定第三修正系数；根据第三修正系数，确定修正结果；将修正结果发送至服务器11。

在具体实现时，上述过程也称为智能型的程控优化管理策略，这一技术是一种海底地震节点的高效声学定位方法，该方法是通过建立与声场环境和声学换能器24发射接收特性相关联的声学传播特性模型，调整接收到的信号幅度处理合理的幅度范围，从而避免信号限幅出现非线性变化。

具体地，上述修正信号幅度过程步骤如下：

1)声场环境是影响声传播吸收的关键因素，按照测试或者已经预知的声场先验知识，完成不同频率声传播吸收系数的修正系数λ＝[λ_f1,λ_f2,...,λ_fn]，其中n是频带内频率的点数；

2)根据换能器发射特性的不平坦度和接收特性的不平坦度，确定甲板单元12的声学换能器24频率修正系数η＝[η_f1,η_f2,...,η_fn]，其中n是频带内频率的点数；

3)接收程控优化管理策略是根据上述两个修正参数，结合接收端的供电电压，完成信号幅度的调整，具体的调整公式为K＝10^λ+η。

每个甲板单元12包括功率放大器23、声学换能器24、程控接收机25和声学测距单元26；声学测距单元26，用于接收甲板单元控制中心22发送的初步测距信号，并将初步测距信号发送至功率放大器23；功率放大器23，用于放大初步测距信号，得到放大后的测距信号，并将放大后的测距信号发送至声学换能器24；声学换能器24，用于将放大后的测距信号转换为测距信号，将测距信号发送至水下应答器；其中，放大后的测距信号为电信号，测距信号为声信号；声学换能器24，还用于接收并转换水下应答器的返回的信号，得到回返信号，将回返信号发送给程控接收机25；程控接收机25，用于接收回返信号，并将回返信号发送至声学测距单元26，以使声学测距单元26将回返信号发送至甲板单元控制中心22。

上述每个甲板单元12包括GPS模块27；GPS模块27，用于对甲板单元12进行定位。

具体地，服务器11可以根据甲板单元12中GPS模块27对甲板单元12的定位结果和甲板单元12-水下应答器的距离信息，确定水下应答器的精确坐标。

每个甲板单元12包括无线电台28；无线电台28，用于将接收到的服务器11的主被动甲板确定信息、外部时间信息转换为甲板单元控制中心22可识别的状态；无线电台28，还用于将距离信息转换为服务器11可识别的状态，并向服务器11发送距离信息。

在具体实现时，上述无线电台28是传达信息的作用，即将从外界接收到的信息解析为甲板单元控制中心22可识别的状态；将甲板单元12外发的信息，解析为服务器11可识别的状态。

本实施例中的定位系统能够在复杂的无线环境和声学环境下，实现水下移动目标和静止目标的精确定位。为了保证定位的可靠性和及时性，本定位系统分别采用了智能时统控制系统、主被动测距兼容模式和智能程控优化管理策略(信号幅度修正)三个关键技术。这一技术能够按照获取的服务器的参数配置发射信号、发射声学信号，根据声速剖面值和时延测量计算出与水下应答器的距离信息。该技术能够稳定获取甲板单元绝对位置坐标和电池电压，将定位观测量和本地电量按照协议封装，将数据通过无线电台28上传到定位解算控制中心(即服务器)，完成一个工作周期的任务。定位解算终端服务器能够融合接收到的多个甲板单元的观测数据(距离信息)，实现水下移动目标和静止目标的定位。

该定位系统包括水面设备和水下设备两部分，水面设备实现甲板单元间的高效数据传输和时间同步等工作，由无线电台、高精度GPS和时间同步控制器组成。水下设备完成甲板单元与声学应答器间的距离测量，由声学换能器、功率放大器和声学测距单元组成。本实施例中的定位系统中的多套甲板单元协同定位时，能够智能配置主动测距还是被动测距模式，能精确检测其与应答器间的时延，能配合声速修正跟踪模块，从而完成水下应答器和甲板间的距离信息的计算，并将距离信息按照协议周期性的上传到服务器，上述技术能够提高对水下应答器的定位效率及精确度。

实施例三

本实施例对一种甲板定位主系统30进行详细介绍，该定位主系统30包括甲板定位系统10、水下应答器31和无人船32，如图4所示。

水下应答器31，用于根据甲板单元12发出的测距信号，进行信号回返，并向甲板单元12发送回返信号；无人船32，用于甲板定位系统10进行移动，以使甲板定位系统10处于最佳测距点。

在具体实现时，可以将甲板单元12按照空间几何关系布放长基线定位基阵(甲板单元12可以搭载在浮标上，也可以搭载在无人船32上)，在观测船安装服务器11。本主系统能够同时定位几十个甚至上千个水下应答器31。

具体地，可以采用4个浮标搭载4个甲板单元12，按照800m×800m的正方形布阵(4个甲板单元12组成的闭合形状为方形布阵区域)，在水下同时布放20个应答器31，应答器31沉底模拟水下目标，通过湖上试验的方法测试长基线定位系统10的功能，并验证其定位精度。服务器11给4套甲板单元12下发水下应答器31的地址号和主被动测距模式，每套甲板单元12根据接收到的指令信号，生成发射信号样本或者哑信号。时统控制器21输出触发信号，甲板单元12按照配置的工作模式完成与水下声学应答器31的距离测量，并插值拟合计算出对应时刻的自身甲板单元12的坐标，按照协议格式封装原始数据上传结果。湖上试验结果表明，甲板单元12稳定测距误差小于0.2米，数据有效率优于96％以上，当目标(水下应答器31)在定位阵内部时，最大定位误差小于2米，定位误差分布图，如图5所示，横纵坐标代表方形布阵的边长，颜色越深代表定位误差越小。

从图5可以得到，当水下应答器在多个甲板单元组成的方阵中心时，定位误差最小，基于此，本实施例通过多个甲板单元协同定位时，再通过无人船调节甲板单元的位置，使得甲板单元实时处于理想的观测位置点，这保证了定位的精度，有助于提高作业效率。

实施例四

本实施例对一种水下应答器的定位方法进行详细介绍。

主动甲板单元的工作流程，如图6所示。

步骤S602，时间同步；

步骤S604，测距信号生成及发射；

步骤S606，接收并检测回返信号；

步骤S608，修正信号并计算距离信息；

步骤S610，位置模块解算；

步骤S612，数据协议封装；

步骤S614，将距离信息输出至服务器。

被动甲板单元的工作流程，如图7所示。

步骤S702，时间同步；

步骤S704，测距信号生成及测距哑信号发射；

步骤S706，接收并检测回返信号；

步骤S708，修正信号，计算距离信息；

步骤S710，位置模块解算；

步骤S712，数据协议封装；

步骤S714，将距离信息输出至服务器。

本方法涉及一种适用于水声复杂信道、高背景噪声的长基线声学定位甲板单元，它用于解决在极浅海作业时，定位系统定位精度差的难题。3个以上甲板单元协同工作时，每一个甲板单元作为长基线定位的阵元，组成空间定位阵列。多个甲板单元按照设定的最优能耗管理策略，主动询问获取GPS位置和水下应答器的距离，并将这些参数上传到服务器，完成水下应答器位置的精确定位。

为描述的方便和简洁，上述描述的具体工作过程的有益效果，可以参考前述系统、主系统实施例中的对应模块的有益效果，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种甲板定位系统，其特征在于，所述系统包括：服务器和多个甲板单元；

所述服务器，用于根据多个所述甲板单元的状态，从多个所述甲板单元中确定主动甲板单元与被动甲板单元；

所述主动甲板单元，用于向多个水下应答器发送测距信号，并接收多个所述水下应答器返回的回返信号；对接收到的所述回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到所述甲板单元与所述水下应答器的距离信息；

所述被动甲板单元，用于接收多个所述水下应答器返回的回返信号，并对接收到的所述回返信号进行时间校正及信号幅度修正，得到所述甲板单元与所述水下应答器的距离信息；

所述服务器，还用于根据每个所述甲板单元对应的距离信息，确定所述水下应答器的坐标。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器，还用于：

针对每个所述甲板单元，根据所述甲板单元的电源电压、无线发射功率和声波发射功率，确定所述甲板单元的加权计算结果；根据所述加权计算结果确定所述甲板单元的发射概率；

将发射概率最高的甲板单元确定为主动甲板单元，将除所述主动甲板单元以外的甲板单元确定为被动甲板单元。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个所述甲板单元包括时统控制器；

所述时统控制器，用于对接收到的所述回返信号进行时间校正，得到时间校正后的距离信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述时统控制器，还用于：

根据接收到的外部时间信息中的时间间隔的稳定性，判断外部时间信息的准确性；

当所述外部时间信息不准确时，将内部时间信息替换所述外部时间信息；

当所述外部时间信息准确时，利用所述外部时间信息校准所述内部时间信息。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，每个所述甲板单元包括甲板单元控制中心；

所述甲板单元控制中心，用于根据预先获取的声场先验知识，结合所述时间校正后的距离信号，确定第一修正系数，其中所述第一修正系数为不同频率声传播吸收系数的修正系数；

根据换能器吸收特性、发射特性的不平坦度系数，确定第二修正系数，其中所述第二修正系数为声学换能器频率修正系数；

根据所述第一修正系数和所述第二修正系数，确定第三修正系数；

根据所述第三修正系数，确定修正结果；将所述修正结果发送至所述服务器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述每个甲板单元包括功率放大器、声学换能器、程控接收机和声学测距单元；

所述声学测距单元，用于接收所述甲板单元控制中心发送的初步测距信号，并将所述初步测距信号发送至所述功率放大器；

所述功率放大器，用于放大所述初步测距信号，得到放大后的测距信号，并将所述放大后的测距信号发送至声学换能器；

所述声学换能器，用于将所述放大后的测距信号转换为测距信号，将所述测距信号发送至水下应答器；其中，所述放大后的测距信号为电信号，所述测距信号为声信号；

所述声学换能器，还用于接收并转换所述水下应答器的返回的信号，得到回返信号，将所述回返信号发送给程控接收机；

所述程控接收机，用于接收所述回返信号，并将所述回返信号发送至所述声学测距单元，以使所述声学测距单元将所述回返信号发送至所述甲板单元控制中心。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述每个甲板单元包括GPS模块；

所述GPS模块，用于对所述甲板单元进行定位。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，每个甲板单元包括无线电台；

所述无线电台，用于将接收到的服务器的主被动甲板确定信息、外部时间信息转换为甲板单元控制中心可识别的状态；

所述无线电台，还用于将距离信息转换为服务器可识别的状态，并向服务器发送所述距离信息。

9.一种甲板定位主系统，其特征在于，所述主系统包括甲板定位系统、水下应答器和无人船；

所述水下应答器，用于根据甲板单元发出的测距信号，进行信号回返，并向所述甲板单元发送回返信号。

10.根据权利要求9所述的主系统，其特征在于，所述无人船，用于搭载所述甲板定位系统进行移动，以使所述甲板定位系统处于最佳测距点。

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