JP2020500303A - オフショアｇｎｓｓ基準局装置、オフショアｇｎｓｓ測位システム、および測位基準データオフショアを生成する方法 - Google Patents

Abstract

オフショアＧＮＳＳ基準局装置（１０２）は、処理リソース（１１８）および水中音響通信ユニット（１１５）を備える。水中音響通信ユニット（１１５）は、水中音響トランスデューサ（１１６）を備え、水中音響通信ユニット（１１５）は、処理リソース（１１８）と協同して位置を計算するよう構成される。装置（１０２）はまた、ＧＮＳＳアンテナ（１２８）部位、および処理リソース（１１８）に動作可能に連結された方位特定ユニット（１２４）を備える。方位特定ユニット（１２４）は、ＧＮＳＳアンテナ（１２８）部位および水中音響通信ユニット（１１５）の音響トランスデューサ（１１６）に付随する方位を特定するよう構成される。

Description

本発明は、例えば、ジオロケーションオフショアを支持できるタイプのオフショアＧＮＳＳ基準局装置に関する。本発明はまた、例えば、ＧＮＳＳジオロケーションオフショアを支持するタイプのオフショアＧＮＳＳ測位システムに関する。本発明はさらに、測位基準データオフショアを生成する方法に関し、この方法は、例えば、ＧＮＳＳジオロケーションオフショアを支持するタイプのものである。

ジオロケーションの分野において、個人および／または乗り物の位置を特定できるように、グローバルナビゲーションサテライトシステム（ＧＮＳＳ）が開発されてきた。そのようなシステムにおいて、ジオロケーション装置は、個人または乗り物によって運ばれ、地球を周回する衛星の一群のサブセットから伝送されるスペクトラム拡散信号を受け取る。ジオロケーション装置によって受け取られる信号は、明瞭な（unambiguous）コードまたは疑似距離（pseudorange）観測および三辺測量の原理を適用する既知の技術に従って処理されてジオロケーション装置の位置を特定し、それによって、個人または乗り物の位置の特定を可能とする。典型的なＧＮＳＳの内在精度は数メートルであり、これはさまざまの測位用途に充分である。しかしながら、いくつかの用途には、デシメートルまたはセンチメートルレベルでの測位が必要である。この点について、いわゆる「ＧＮＳＳ補強（augmentation）」技術が、精度を改良するために存在する。

この点について、改良されたレベルの精度を必要とする用途のために、リアルタイムキネマティック（ＲＴＫ）技術が利用できる。この技術は、ジオロケーションが可能なＧＮＳＳレシーバを備えた地上の固定「基地局」を必要とし、ＧＮＳＳレシーバのアンテナの位置は分かっている。ＲＴＫ技術は、ロービングジオロケーション装置および基地局のＧＮＳＳレシーバの両方に共通する誤差の除去に基づく。より詳細には、ＲＴＫ技術は、上述の明瞭なコード観測を用いる技術よりも数桁正確な、あいまいな搬送波位相観測を用いる。基地局に付随する搬送波位相およびコード観測は、ロービングジオロケーション装置に伝送され、次いで、そのＧＮＳＳレシーバが、自身の観測および基地局に付随する受け取った搬送波位相およびコード観測を処理し、相対的な搬送波位相アンビギュイティを解析し、基地局に関してジオロケーション装置のセンチメートル単位で正確な位置を与える。この点について、高精度ＧＮＳＳレシーバは、例えば１分以内のように、搬送波位相アンビギュイティを迅速に解析できる。

ＲＴＫ技術の変形が、「ネットワーク型ＲＴＫ」として知られ、これは複数の基地局を使用し、大気変動により生じる距離依存性の誤差およびＧＮＳＳ衛星による衛星軌道モデル放送における誤差のより正確なモデル化を可能とする。したがって、ジオロケーション装置は、最適な位置−特異的データ、例えばジオロケーション装置の近傍のいわゆる「仮想基準局」に対応する観測、を供給されてもよい。したがって、ネットワーク型ＲＴＫを用いて、上述のＲＴＫ技術を用いて提供されるものと同等のサービスを提供することができるが、一群の個々のＲＴＫ基地局よりも少ない基地局を用いる。

しかしながら、搬送波位相アンビギュイティを解析できることは、所定の基地局または仮想基準局とジオロケーション装置（基線として知られる）との間の距離に依存する。例えば、基地局とジオロケーション装置との間の基線が約４０ｋｍを超える場合、搬送波位相アンビギュイティの解明が妨げられうる。

地上ＧＮＳＳ ＲＴＫ基地局までのジオロケーション装置の範囲は、いわゆるアンビギュイティＦＩＸ ＲＴＫ解（ambiguity fixed RTK solution）を妨げ、適切に敷設される場合、ジオロケーション装置のＧＮＳＳレシーバは、ディファレンシャルＧＮＳＳ（differential GNSS）「フロート」技術を用いるように戻ってもよく、これは、上述のアンビギュイティＦＩＸ ＲＴＫ解よりも精度が数桁低い。

あるいは、認可される場合、ジオロケーション装置は、ＧＮＳＳ高精度単独測位（ＰＰＰ）技術を用いてもよい。ＰＰＰは、地上基準局のグローバルネットワークを用いて、ＧＮＳＳ衛星時計・軌道モデルに対する補正を計算する。補正は、通常は衛星またはインターネットを介して、ジオロケーション装置に広められ、ジオロケーション装置のＧＮＳＳレシーバによって適用されて、ＧＮＳＳ基地局を必要とせずにジオロケーション装置のデシメートル−レベルまたはより良好な位置を計算する。ＰＰＰ技術はまた、全電子数および対流圏遅延のモデリングおよび伝搬を支持しうる。

ＰＰＰは、特にローカルな大気の影響および信号マルチパス効果の影響を低減するために、例えば約２０〜４０分間、デシメートル精度に収束するための時間を必要とする。つい最近、いわゆる「アンビギュイティ解明ＰＰＰ（Ambiguity Resolved PPP）」が改良された精度を示している。

しかしながら、ＰＰＰおよびディファレンシャルＧＮＳＳフロート測位技術はいずれも、概して、「短基線（short baseline）」ＲＴＫ技術よりも精度が著しく低い。オフショアジオロケーションコンテキストにおいて、より精度が低いそのような技術を用いることに戻ることによって、海底トランスポンダの調査精度が制限されるおよび／または測量収集の期間が延長されうる。

本発明の第１の態様に従えば、以下を含むオフショアＧＮＳＳ基準局装置が提供される：処理リソース；水中音響トランスデューサを含み、使用時に位置を計算するために処理リソースと協同するように構成される、水中音響伝達ユニット。

本発明の装置はさらに以下を含んでもよい：ＧＮＳＳアンテナ部位；および処理リソースと動作可能に連結された、ＧＮＳＳアンテナ部位および水中音響伝達ユニットの音響トランスデューサに付随する方位を特定するよう構成されうる、方位特定ユニット。

位置は、ＧＮＳＳアンテナ部位の位置に付随しうる。

本発明の装置はさらに、処理リソースに動作可能に連結された、無線通信モジュールを有してもよい。

計算された位置は、水中音響トランスデューサの位置でもよい；また、処理リソースは、水中音響トランスデューサの位置とＧＮＳＳアンテナ部位の位置との間に伸長するベクトルを計算するよう構成されてもよい；ベクトルは、所定のレバーアームオフセット、および方位特定ユニットにより特定される方位を用いて計算されてもよい。

処理リソースは、ＧＮＳＳアンテナ部位の位置を生じるように、計算されたベクトルを用いて水中音響トランスデューサの位置を移動できるように構成されてもよく、ＧＮＳＳアンテナ部位の位置は、海底基準座標系に関するＧＮＳＳアンテナ部位の三次元位置でもよい。

本発明の装置はさらに、疑似距離測定および搬送波位相測定を含むＧＮＳＳ信号観測を行うよう構成されるＧＮＳＳレシーバを含んでもよく、処理リソースは、ＧＮＳＳ観測データとしてＧＮＳＳ信号観測を表すＧＮＳＳレシーバにより生じるデータを保存するよう構成されてもよい。

ＧＮＳＳ信号観測は、信号対雑音比を含んでもよい。ＧＮＳＳ信号観測は、ドップラー周波数測定を含んでもよい。

水中音響伝達ユニットは、距離関連（range-related）測定を行うように構成されてもよい。

処理リソースは、所定のスタティック疑似−観測位置から行われる測定に対応させるようにＧＮＳＳ信号観測を表すＧＮＳＳレシーバによって生じるデータを修正し、ＧＮＳＳ観測データとして修正されたデータを保存するように構成されてもよい。

所定のスタティック疑似−観測位置は、実質的に水平な面における所定の領域の中心でもよい。

方位特定ユニットは、慣性計測ユニットでもよい。

慣性計測ユニットは、加速度計およびジャイロスコープを有してもよい。

方位特定ユニットは、ＧＮＳＳ観測データからのＧＮＳＳアンテナ部位の方位を計算するよう構成されてもよい。

ＧＮＳＳ観測データは、第１のＧＮＳＳアンテナおよび第２のＧＮＳＳアンテナに動作可能に連結されたＧＮＳＳレシーバ、および、第３のＧＮＳＳアンテナおよび第４のＧＮＳＳアンテナに動作可能に連結された別のＧＮＳＳレシーバから受け取られうる。

水中音響トランスデューサは、音響トランシーバでもよい。

位置は、音響的に導出された（acoustically-derived）位置でもよい。

処理リソースは、基準座標系移動ユニットを支持するように構成されてもよい；基準座標系移動ユニットは、当該位置を受け取り、第１の基準座標系における表示から第２の基準座標系へ当該位置を移動するよう構成されてもよい。

無線通信モジュールは、ＧＮＳＳ観測データを放送するよう構成されてもよい。無線通信モジュールは、ＧＮＳＳアンテナ部位の位置を放送するよう構成されてもよい。

無線通信モジュールは、修正されたデータおよび所定のスタティック疑似−観測位置を放送するように構成されてもよい。無線通信モジュールは、他の基地局からの他のＧＮＳＳ観測データおよび他の位置データを受け取るように構成されてもよい。

ＧＮＳＳレシーバは、高精度単独測位データを受け取るように構成されてもよい；処理リソースは、高精度単独測位処理ユニットを支持するように構成されてもよい；高精度単独測位処理ユニットは、高精度単独測位データを受け取り、この高精度単独測位データを用いてＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された（GNSS-derived）位置を計算するように構成されてもよい。

ＧＮＳＳレシーバは、二周波ＧＮＳＳレシーバでもよい。

ＧＮＳＳレシーバは、高精度単独測位データを受け取るように構成されてもよい；処理リソースは、高精度単独測位処理ユニットを支持するように構成されてもよい；高精度単独測位処理ユニットは、高精度単独測位データを受け取り、この高精度単独測位データを用いてＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された位置を計算するように構成されてもよい；処理リソースは、高精度単独測位データの位置を用いて計算されるＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された位置とＧＮＳＳアンテナ部位の位置との間のオフセットを計算するように構成されてもよい。

本発明の装置はさらに、水中環境でその動きを支持するように構成されるハウジングを有してもよい。ハウジングは、限界基準局（tether anchoring point）を有してもよい。

本発明の装置はさらに、電動移動ユニットを有してもよい。

処理リソースは、経時で追跡される、水中の音の平均速度を推定するよう構成されてもよい。

処理リソースは、水中音響トランスデューサの深さを計算するよう構成されてもよく、処理リソースは、所定の概算音速プロファイルから水柱における音の速度への屈折補正を推定するよう構成されてもよい。

本発明の第２の態様に従えば、本発明の第１の態様に関して上述されるようなオフショアＲＴＫ ＧＮＳＳ基準局装置を有するオフショアＲＴＫ ＧＮＳＳ基準局が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、本発明の第１の態様に関して上述されるようなオフショアＧＮＳＳ基準局装置を有するオフショアＰＰＰ ＧＮＳＳ基準局が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、本発明の第１の態様に関して上述されるようなオフショアＧＮＳＳ基準局装置；および複数の水中音響基準トランスポンダ、を有するオフショアＧＮＳＳ測位システムが提供され、ここで、水中音響通信ユニットは、複数の水中音響基準トランスポンダの各々に関してそれぞれの双方向移動時間を測定するように構成される。

複数の水中音響基準トランスポンダは、少なくとも４つの水中音響基準トランスポンダでもよい。

複数の水中音響基準トランスポンダは、少なくとも６つの水中音響基準トランスポンダでもよい。

処理リソースは、平均音速空間勾配を推定するように構成されてもよい。

オフショアＧＮＳＳ基準局は、複数の水中音響基準トランスポンダの中心に近い位置を維持するように構成されてもよい。

処理リソースは、複数の水中音響基準トランスポンダに関して音響トランスデューサの位置を推定するために、水中音響通信ユニットと協同するように構成されてもよい。

音響トランスデューサの推定位置は、複数の水中音響基準トランスポンダにより画定される基準座標系内でもよい。

本発明のシステムはさらに、ＧＮＳＳ観測データ、および、複数の水中音響基準トランスポンダによって画定される基準座標系に関するＧＮＳＳアンテナ部位の位置を受け取るように構成される、ロービングＧＮＳＳ装置を含んでもよい：ロービングＧＮＳＳ装置は、ＧＮＳＳ基準局のＧＮＳＳアンテナ部位の位置に関して、ロービングＧＮＳＳ装置のＧＮＳＳアンテナ部位の位置に付随する相対的な位置ベクトルを計算するよう構成されてもよい。

本発明のシステムはさらに、放送ＧＮＳＳ観測データおよび放送位置データを受け取るよう構成される遠隔処理リソースを含んでもよい。

本発明のシステムはさらに、遠隔処理リソースを含む別のオフショアＧＮＳＳ基準局装置を含んでもよい。

本発明のシステムはさらに、地上ＧＮＳＳ基準局装置を含んでもよい。

地上ＧＮＳＳ基準局装置は、遠隔処理リソースを含んでもよい。

地上ＧＮＳＳ基準局装置は、それによって用いられる広域基準座標系を有してもよく、地上ＧＮＳＳ基準局装置は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置のＧＮＳＳアンテナ部位の位置を、地上ＧＮＳＳ基準局装置により用いられる広域基準座標系へ移動するよう構成されてもよい。

地上ＧＮＳＳ基準局は、それによって用いられる広域基準座標系を有してもよく、オフショアＧＮＳＳ基準局装置は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置のＧＮＳＳ基準アンテナ部位の位置を、地上ＧＮＳＳ基準局装置により用いられる広域基準座標系へ移動するよう構成されてもよい。

本発明のシステムはさらに、オフショアＧＮＳＳ基準局装置を含みうる複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置を含んでもよい。

複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置は、それに割り当てられた共通の基準座標系を有しうる；オフショアＧＮＳＳ基準局装置は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置のＧＮＳＳアンテナの位置を、複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置に割り当てられた共通の基準座標系に移動するよう構成されてもよい。

本発明のシステムはさらに、地上ＧＮＳＳ基準局装置を有してもよい。

複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置は、少なくとも３つのオフショアＧＮＳＳ基準局装置を含みうる。

地上ＧＮＳＳ基準局装置および複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置は共に、少なくとも３つの基準局装置を提供しうる。

ロービングＧＮＳＳ装置は、少なくとも３つの基準局装置からの伝送ＧＮＳＳ観測データおよび伝送アンテナ位置データをそれぞれ受け取り、受け取られたそれぞれの伝送ＧＮＳＳ観測および受け取られたそれぞれの伝送位置データを用いてロービングＧＮＳＳ装置の位置を推定するように構成されてもよい。

本発明の第５の態様に従えば、本発明の第１の態様に関して上述されるようなオフショアＧＮＳＳ基準局装置を含むリアルタイムキネマティックＧＮＳＳ測位システムが提供される。

本発明の第６の態様に従えば、本発明の第４の態様に関して上述されるようなオフショアＧＮＳＳ測位システムを含むリアルタイムキネマティックＧＮＳＳ測位システムが提供される。

本発明の第７の態様に従えば、本発明の第１の態様に関して上述されるようなオフショアＧＮＳＳ基準局装置を含むネットワークリアルタイムキネマティックＧＮＳＳ測位システムが提供される。

本発明の第８の態様に従えば、測位基準データオフショアを生じる方法が提供され、この方法は以下の工程を含む：水を介して音響的に位置を特定する工程；位置に関してＧＮＳＳ観測を行う工程；ＧＮＳＳアンテナ部位および音響的に特定された位置に関して方位を特定する工程。

ＧＮＳＳ観測データは、疑似距離測定データおよび搬送波位相測定データを含みうる。

水を介して音響的に特定された位置は、複数の水中音響基準トランスポンダに関して特定されてもよい。

本発明の第９の態様に従えば、本発明の第８の態様に関して上述されるような測位基準データオフショアを生じる方法を含む、リアルタイムキネマティック基準データを生じる方法が提供される。

本発明の方法はさらに、ＧＮＳＳ観測および付随する位置を放送する工程を含みうる。

本発明の方法はさらに、ＧＮＳＳ観測を、所定のスタティック疑似−観測位置から行われる計測に対応するように修正する工程を含む、ＧＮＳＳ観測の生成を含みうる。

本発明の第１０の態様に従えば、以下の工程を含む、位置を特定する方法が提供される：本発明の第８の態様に関して上述されるような測位基準データオフショアを生成する方法；ＧＮＳＳ観測および位置を放送する工程；特定される位置において、放送ＧＮＳＳ観測および放送位置を受け取る工程；特定される位置に関してローカルＧＮＳＳ観測を行う工程；および、受け取った放送ＧＮＳＳ観測およびＧＮＳＳ観測データを有する放送位置を用いて、相対的な位置ベクトルを推定する工程。

本発明の第１１の態様に従えば、以下の工程を含む、海中通信ユニットの位置を特定する方法が提供される：本発明の第８の態様に関して上述されるようなリアルタイムキネマティック基準信号を生成する方法；放送ＧＮＳＳ観測および位置を受け取るＧＮＳＳローバー装置；受け取った放送ＧＮＳＳ観測および放送位置およびローカルに生成されたＧＮＳＳ観測を用いてローバーＧＮＳＳ装置の位置を特定する工程；および、海中通信ユニットに関して音響測距を行うＧＮＳＳローバー装置。

本発明の方法はさらに、以下を含みうる：ボキシングイン（boxing-in）スキームに従って１つ以上の水中音響基準トランスポンダを周航するＧＮＳＳローバー装置；１つ以上の水中音響基準トランスポンダに関してそれぞれ双方向移動時間計測を行う工程；および、１つ以上の水中音響基準トランスポンダを含む水柱に関して平均音速を推定する工程。

平均音速は、水中音響トランスデューサと水中音響基準トランスポンダとの間の調和平均でもよい。

本発明の方法はさらに、転倒型音響測深器を用いて平均音速の空間変動を特定する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、以下の工程を含む：１つ以上の水中音響基準トランスポンダに、各数の音速センサを備える工程；一対の音速センサ間の双方向移動時間を計測する工程；計測された双方向移動時間を用いて、水中基準トランスデューサの位置を精緻化する工程。

本発明の第１２の態様に従えば、オフショアＧＮＳＳ基準局装置により用いられる水中音響基準トランスポンダの位置を計算する方法が提供され、この方法は以下の工程を含む：ローバーＧＮＳＳ装置を用いて、複数の水中音響基準トランスポンダの水中音響基準トランスポンダを測量し、第１の測位技術を用いて水中音響基準トランスポンダの位置を計算する工程；ＧＮＳＳ基準データおよびオフショアＧＮＳＳ基準局装置のＧＮＳＳアンテナの位置に対応する音響的に導出された位置を通信するオフショアＧＮＳＳ基準局装置であって、音響的に導出された位置が、複数の水中音響基準トランスポンダのそれぞれの位置に基づく、ＧＮＳＳ基準局装置；水中音響基準トランスポンダを測量し、第２の測位技術を用いて水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を特定する工程。

第２の音響測位技術は第１の音響測位技術の後に用いられてもよく、第２の音響測位技術はリアルタイムキネマティック測位技術である。

本発明の方法はさらに、ＧＮＳＳ基準データおよびオフショアＧＮＳＳ基準局装置から離れた音響的に導出された位置を受け取る工程以下の工程を含み、水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置の特定が、受け取ったＧＮＳＳ基準データおよび音響的に導出された位置を用いる工程を含む。

第１の測位技術は、高精度単独測位技術でもよい。

本発明の方法はさらに、水柱音響基準トランスポンダを、オフショアＧＮＳＳ基準局装置に提供する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、水柱音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を用いて、ＧＮＳＳアンテナに対応する位置を計算するオフショアＧＮＳＳ基準局装置を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、ローバーＢＮＳＳ装置から離れて水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を計算する工程を含んでもよい。

水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置の計算は、地上の処理ステーションにおいて行われてもよい。

水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置において計算されてもよい。

水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置は、別のオフショアＧＮＳＳ基準局装置において計算されてもよい。

水中音響基準トランスポンダを測量する工程は、水中音響基準トランスポンダに関して複数の双方向移動時間を計算する工程を含んでもよい。

アップデートされた位置を特定するための水中音響基準トランスポンダを測量する工程は、ボキシングインスキームを用いる工程を含んでもよい。

複数の水中音響基準トランスポンダは、第１の測位技術を用いて特定された位置において、別の水中音響トランスポンダを含んでもよい；本発明の方法はさらに、第２の測位技術を用いて、別の水中音響トランスポンダのアップデートされた位置を特定するために、別の水中音響トランスポンダを測量する工程を含んでもよい。

水中音響基準トランスポンダを測量する工程は、水中音響基準トランスポンダの周りの実質的に環状の経路に従うローバーＧＮＳＳ装置を含んでもよい。

第２の測位技術を用いる水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を特定する工程は、ローバーＧＮＳＳ装置の位置、ローバーＧＮＳＳ装置の方位、およびローバーＧＮＳＳ装置の速度を計算する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、第２の測位技術を用いて計算された位置、ローバーＧＮＳＳ装置の方位、および第２の測位技術を用いてローバーＧＮＳＳ装置の位置を計算するための音響計測を伝達する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、ローバーＧＮＳＳ装置により収集されるＧＮＳＳ観察データ、ローバーＧＮＳＳ装置の方位および収集されたＧＮＳＳ観察データに付随する音響計測を伝達する工程を含んでもよい。

水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置は、リアルタイムまたは準リアルタイムで計算されてもよい。

水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置の計算は、一時的に遅延されてもよい。

本発明の方法はさらに、ＧＮＳＳ観測データ、ローバーＧＮＳＳ装置の方位、およびローバーＧＮＳＳ装置に付随する音響計測データを記録する工程を含んでもよい。

水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置は、三次元位置でもよい。

水中音響基準トランスポンダを測量する工程は、ローバーＧＮＳＳ装置のトランスデューサと水中音響基準トランスポンダとの間の音速を推定する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、所定の音速プロファイルを用いて、屈折補償を音速の推定に与える工程を含んでもよい。

アップデートされた位置を特定するための水中音響基準トランスポンダの測量は、経時的に空間的に変動する経路に従い、それによって、垂直距離に関して音の速度の一次的かつ空間的変動の推定を可能にする工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、転倒型音響測深器を用いて平均音速を独立して特定する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、複数の水中音響基準トランスポンダの少なくとも３つを選択する工程；および当該少なくとも３つの水中音響基準トランスポンダを用いて音の速度を計算する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、複数の水中音響基準トランスポンダの少なくとも６つを選択する工程；および当該少なくとも６つの水中音響基準トランスポンダを用いて音の速度を計算する工程を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、第２の測位技術を用いて、水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を特定するために、水中音響基準トランスポンダを測量する別のローバーＧＮＳＳ装置を含んでもよい。

本発明の方法はさらに、ローバーＧＮＳＳ装置を用いて特定された水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置、および、別のローバーＧＮＳＳ装置を用いて特定された水中音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を用いて、水中音響基準トランスポンダの平均のアップデートされた位置を計算する工程、を含んでもよい。

本発明の第１３の態様に従えば、オフショアローバーＧＮＳＳ装置；オフショアＧＮＳＳ基準局装置；および、第１の測位技術を用いて特定された既知の位置を有する水中音響基準トランスポンダを含む複数の水中音響基準トランスポンダ、を含むトランスポンダ位置特定システムが提供され、ここで、水中音響基準トランスポンダは、オフショアローバーＧＮＳＳ装置およびオフショアＧＮＳＳ基準局装置と音響的に連絡するよう構成され；オフショアＧＮＳＳ基準局装置は、ＧＮＳＳ基準データおよびオフショアＧＮＳＳ基準局装置のＧＮＳＳアンテナの位置に対応する音響的に導出された位置およびＧＮＳＳアンテナに付随する方位を通信するよう構成され、音響的に導出された位置は、複数の水中音響基準トランスポンダのそれぞれの位置に基づき、ローバーＧＮＳＳ装置は、水中音響基準トランスポンダを測量し、第２の測位技術を用いて水柱音響基準トランスポンダのアップデートされた位置を特定するよう構成される。

このようにして、既存のシステムに対して改良された精度およびセンチメートル精度までの装置による収束のための時間の低減によってＧＮＳＳ測位を支持することのできる装置および方法を提供することが可能となる。実際に、炭化水素のフィールドおよびサイト（および他の用途）について、フィールドの寿命に亘ってＧＮＳＳ基準性質を維持することが可能である。沈下（settlement）を受けるサイトの領域からかなり離れた一連の基準ビーコンを測位し、沈下を受けるサイトに正確な三次元測位を移すことも可能である。さらに、必要であれば、定期的に取り換えることができる低価格のビーコンを用いることができる。本発明の方法および装置はまた、他の既知のシステム、例えば、いわゆる水中ＧＮＳＳ（ＧＰＳ）システムよりも低価格かつ高精度で、海中測位を達成することができる。さらに、本発明の方法および装置を用いて、既存のＰＰＰおよびＲＴＫシステムを補強または拡張することができる。

オフショアＧＮＳＳ基準局装置を含み本発明の実施形態を実施する、オフショア基準局システムの説明図 本発明の別の実施形態を実施する、測位基準データを生成する方法のフローチャートの説明図 本発明のさらなる実施形態を実施するローバー容器の説明図 オフショア測位システムの説明図 図４のシステムを用いて位置を特定する方法のフローチャート 測位システム中にあり本発明のさらなる実施形態を構成する基地局のネットワークの説明図

以下、本発明の少なくとも１つの実施形態を、添付の図面を参照しながら、単なる例示として説明する

以下の説明全体を通して、類似の部分を特定するのに同一の参照番号が使用される。

図１を参照すると、容器１００は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２を含む。この例において、容器１００は船であるが、当業者であれば、容器は船に限定される必要がなく、他の容器を用いてもよいことを理解する。これに関して、容器の代わりに、オフショアＧＮＳＳ基準局は、水中環境でそれを支持する動きができるハウジングを有してもよい。実際に、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、水中環境でオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２を運搬できる任意の適切な容器、例えば、浮力のある水密ハウジングを有してもよい。いくつかの実施例において、容器１００は、海底につながれてもよい。そのような実施例において、ハウジングは、限界基準局を有してもよい。他の実施形態において、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、例えば、適切な操縦手段に連結されたエンジンまたは電動モータのような推進および／または操縦の形態の、移動ユニットにより動力を供給される。

オフショア基準システムは、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２、および、海底１０４上に配置される複数の海中音響基準トランスデューサ、例えば少なくとも４つのトランスデューサ、例えば少なくとも６つのトランスデューサを含む。この実施例において、第１の海底音響トランスポンダ１０８、第２の海底音響トランスポンダ１１０、第３の海底音響トランスポンダ１１２および第４の海底音響トランスポンダ１１４がある。海底１０４上に配置される複数の複数の海中音響基準トランスポンダ１０６は、互いに間隔を空けた関係で配置され、容器１００の交信距離内である。複数の海中音響基準トランスポンダ１０６は、トランスポンダのネットワークを構成し、以下で海中基準座標系と称される、基準の平面内に存在する。

オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６と通信できる、第１の音響トランスポンダ、例えば第１の音響トランシーバ１１６を有する第１の水中音響通信ユニット１１５を含む。第１の音響トランシーバ１１６は、第１の処理リソース１１８に動作可能に連結され、第１の処理リソース１１８は、基準座標系移動ユニット１３２を支持する。第１の処理リソース１１８は、第１の無線通信モジュール１２０、ＧＮＳＳレシーバ１２２、および、この実施例において加速度計およびジャイロスコープを有する第１の方位特定ユニット、例えば第１の慣性計測ユニット１２４に動作可能に連結される。この実施例において、ＧＮＳＳレシーバ１２２は、単一周波数ＧＮＳＳレシーバである。しかしながら、他の実施例において、二周波ＧＮＳＳレシーバを用いてもよい。第１の処理リソース１１８は、自然に分配されてもよく、ＧＮＳＳレシーバ１２２の処理能力を含んでもよい。

第１の通信モジュール１２０は、ＲＦ通信のための第１の通信アンテナ１２６に動作可能に連結される。この実施例において、第１の通信モジュール１２０は、１つ以上のＲＴＣＭ ＳＣ−１０４規格に従った位置関連データの放送を支持する構成要素およびロジックを含む。ＧＮＳＳレシーバ１２２は、容器１００上で第１のアンテナ部位（図示せず）に配置された第１のＧＮＳＳアンテナ１２８に動作可能に連結される。理解されるように、相対的な位置関係が、第１のアンテナ部位と第１の音響トランシーバ１１６との間に存在し、これは、いわゆるレバーアームとして知られ、第１のアンテナ部位と第１の音響トランシーバ１１６との間の位置の差を表す移動である。

第１の慣性計測ユニット１２４は、第１のアンテナ部位と第１の音響トランシーバ１１６との間のレバーアームの方位を計算するよう提供される。これに関して、方位は、第１のアンテナ部位および第１の音響トランスデューサ１１６に付随する。いくつかの実施形態において、第１のアンテナ部位の方位は、第１のＧＮＳＳレシーバおよび第２のＧＮＳＳレシーバ（図示せず）を用いることによって代替的に特定することができ、第１のＧＮＳＳレシーバは、第１のＧＮＳＳアンテナ（図示せず）および第２のＧＮＳＳアンテナ（図示せず）に動作可能に連結され、第２のＧＮＳＳレシーバは、第３のＧＮＳＳアンテナ（図示せず）および第４のＧＮＳＳアンテナ（図示せず）に動作可能に連結される。これに関して、第１、第２、第３および第４のＧＮＳＳアンテナは、間隔を空けた関係で配置される。そのような実施例において、第１の方位特定ユニットは、第１および第２のＧＮＳＳレシーバからのＧＮＳＳ観測データを受け取り、受け取ったＧＮＳＳ観測データを用いて第１のアンテナ部位の方位を特定する。この実施例において４つのＧＮＳＳアンテナが用いられるが、当業者であれば、３つのアンテナにより受け取られるＧＮＳＳ信号を用いて方位を特定できることが理解される。

上述のように、容器１００はオフショア容器であり、したがって、水域、例えば海１３０中に配置され、実際に、本実施例において、容器１００は海面に浮かぶ。

動作中（図２）、容器１００は、水域、例えば海に敷設され、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６上に配置され、トランスポンダは較正（calibration）される（工程２００）。この初期較正は、各トランスポンダの標準（conventional）ボキシングイン、または任意の他の適切なパターンを伴い、音響範囲および表面容器によるＧＮＳＳ ＰＰＰ観測（リアルタイムまたは後処理）を特定し、トランスポンダからトランスポンダまでの音響範囲を含んでもよい（図１）。オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６の少なくとも４つの通信範囲内である必要がある。複数の海中音響基準トランスポンダ１０６は、特にオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２がＧＮＳＳオフショア基準システムの一部として動作することを目的として具体的に敷設されてもよく、あるいは、他の目的、例えば他の海中用途のために敷設されてもよいが、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２と音響的に通信できる。それにもかかわらず、オフショアＧＮＳＳ基準システムは、初期の目的とは関係なく、海底トランスポンダを含む。

第１の処理リソース１１８は、第１の音響トランシーバ１１６に、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６をインテロゲートするよう指示し、各海中音響基準トランスポンダ１０６はそれぞれ、第１の音響トランシーバ１１６に応答を伝送する。水中音響通信ユニット１１５は、基準トランスポンダのターンアラウンドタイムを考慮して、飛行時間を特定しかつ双方向移動時間を計算するために内部クロックを動作する（工程２０２）。次いで、範囲を特定するための任意の適切な技術を用いて、第１の音響トランシーバ１１６から、第１の音響トランシーバ１１６により伝送されるインテロゲーション信号に応答する複数の海中音響基準トランスポンダ１０６のそれぞれまでの個々の範囲を特定することができる。既知の処理技術を用いて、第１の処理リソース１１８は、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６により画定される基準座標系内の第１の音響トランシーバ１１６の位置を計算し、したがって、第１の音響トランシーバ１１６の位置は、複数の海中音響トランスポンダ１０６に関して計算される。用いられる技術は、ここに例示される本発明の概念の理解に重要ではないので、海中基準トランスポンダ基準における第１の音響トランシーバ１１６の位置を特定するための処理は、さらには説明されない。

同時に、第１の処理リソース１１８は、ＧＮＳＳレシーバ１２２からＧＮＳＳデータを得る（工程２０４）。ＧＮＳＳデータは、信号観測データ、例えば、疑似距離測定および搬送波位相測定を含む。ＧＮＳＳデータは、他の信号観測、例えば、信号対雑音比および／またはドップラー周波数計測を含んでもよい。

さらに、第１の慣性計測ユニット１２４は、容器１００の方位の計測（工程２０６）、したがって、第１のアンテナ部位の方位および音響計測を行いＧＮＳＳデータを得る際の第１の音響トランシーバ１１６の方位を得る。

第１のアンテナ部位と第１の音響トランシーバ１１６との間のレバーアームは、２つの構成要素の間の固定された関係として知られ、したがって、第１の処理リソース１１８による使用のためのパラメータとして先験的（priori）情報が保存される。先験的情報が利用できない場合、レバーアームは、任意の適切な後処理技術を用いて、例えば適切に設計された方法を用いて、特定できることが理解されるべきである。したがって、第１の音響トランシーバ１１６の位置は、第１のアンテナ部位の位置と関係する。得られた方位の計測および既知のレバーアームを用いて、第１の処理リソース１１８は、第１の音響トランシーバ１１６の位置と第１のアンテナ部位の位置との間のベクトルを計算し、アンテナ部位の位置は、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６の基準座標系で特定できる（工程２０８）。別の実施例において、使用可能である場合、基準座標系移動ユニット１３２は次いで、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６の基準座標系において表されるアンテナの位置を、第２の基準座標系、例えば国際地球基準座標系（ＩＴＲＦ）に表される位置に変換する（工程２０８）。これは、第１の基準座標系から第２の基準座標系へ音響的に導出された位置を移動する基準座標系移動ユニット１３２の実施例である。音響基準座標系からＩＴＲＦへ移動するための、例えば座標ベクトルの移動は、持続的な期間、例えば１日に亘って観測される、音響的に導出された位置とＰＰＰ ＧＮＳＳ位置との間の平均差異として得られる（リアルタイムまたは後処理、例えば、国際ＧＮＳＳサービス（ＩＧＳ）から入手できるいわゆる最終軌道製品を用いて）。第１のアンテナ部位の音響的に導出された位置は、海底基準座標系に関して第１のアンテナ部位の三次元位置である。

ＧＮＳＳレシーバ１２２から得られたＧＮＳＳデータは、ＧＮＳＳアンテナ部位の音響的に導出された位置に沿って第１の無線通信モジュール１２０に伝達され、第１の無線通信モジュール１２０は、ＧＮＳＳ観測データおよびＧＮＳＳアンテナ部位の音響的に導出された位置を放送し（工程２１０）、これは、ディファレンシャルＧＮＳＳ原理を用いる他のオフショアジオロケーションハードウェアによって用いられうる。

ＧＮＳＳアンテナ部位の音響的に導出された位置の精度を改良するために、本実施例において、第１の処理リソース１１８は、水中の音速、例えば音の平均速度を推定する（工程２０８）。これに関して、第１の処理リソース１１８は、経時で音速の変化を追跡するために、計算された音速の記録を保持する。追跡された音速データを用いて、海底１０４上の第１の音響トランシーバ１１６の高さ、すなわち第１の音響トランスデューサ１１６の深さを特定する際の精度を改良できる。これに関して、水中の平均音速は経時で変わるので、第１の音響トランスデューサの計算された高さは、平均音速が変化すると精度が低下する。平均音速の一時変化を推定するのに加えて、第１の処理リソース１１８は、平均音速の空間変動を推定し、精度をさらに改良できる。空間変動は、例えば、海底トランスポンダの相対的な北および西の座標に関する平均音速勾配を用いることにより、モデル化できる。

複数の海中音響基準トランスポンダ１０６に関する第１の音響トランシーバ１１６の構成（geometry）によって、平均音速および容器深さが明確に推定できるが、これは、トランシーバ−トランスポンダベクトルの間の角度に著しい差があり垂直だからである。平均（調和平均）音速推定は、基準深さに垂直に移動する音響信号に関し、一方向移動時間によって割った幾何（直線）範囲である。音速推定プロセスは、名目深さからの海中音響基準トランスポンダ１０６の深さにおける変動を補正し、第１の音響トランシーバ１１６に関する複数の海中音響基準トランスポンダ１０６のそれぞれの走向移動により生じる音響経路の屈折を補正する。深さ変動および音速への屈折補正は、小さい、例えば、通常は毎秒数センチメートルであり、概算音速プロファイルから、例えば、世界洋モデルから推定がされてもよい。平均音速の連続的な推定によって、三次元位置推定、最も顕著には垂直推定（そうでなければ音速と著しく相関する）が、音速変動と無関係であることが確保される。６つ以上の海中音響基準トランスポンダを用いて、平均音速変動の空間勾配もまた連続的に推定される。

所定の概算音速プロファイルを用いて、深さ変動および水柱における音速への屈折補正を、第１の処理リソース１１８により推定する。

オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２に利用可能な場合、第１の通信モジュール１２０は、この実施例において、測位システムのネットワークにおける基地局からの他の観測データおよび他の位置データを受け取ることができる。同様に、ＧＮＳＳレシーバ１２２は、正確な点測位データを受け取ることができる。そのような実施例において、第１の処理リソース１１８は、正確な点測位処理ユニット（図示せず）を支持し、正確な点測位処理ユニットは、正確な点測位データを受け取り、当該正確な点測位データを用いてＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された位置を計算するよう構成される。

上述のように、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６を有するオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２の使用によって、オフショア基準システムが構成される。オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、オフショアＲＴＫ ＧＮＳＳ基準局、またはオフショアＰＰＰ ＧＮＳＳ基準局として作用しうる。

別の実施形態において、必要であれば、第１の処理リソース１１８は、所定のスタティック疑似−観測位置から行われる測定に対応するように、ＧＮＳＳ信号観測を表すＧＮＳＳレシーバ１２２によって生じるＧＮＳＳデータを修正してもよい（工程２１２）。修正されたデータは、ＧＮＳＳ観測データとして保存されうる。例えば、所定のスタティック疑似−観測位置は、実質的に水平な面における所定の領域の中心でもよい。これが行われる場合、無線通信モジュール１２０は、修正されたデータおよび所定のスタティック疑似−観測位置を放送する（工程２１０）。したがって、放送は、ＧＮＳＳデータの放送を伴うためにオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２の音響的に導出された位置の連続的なアップデートを必要とせず、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、従来の地上ベースのＧＮＳＳ基準局と同様の態様で使用できる。

さらなる実施形態において、上述のロコモーションユニットを備える場合、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６の中心近くの位置を維持しうる。オフショアGNSS基準局装置１０２の位置を維持することによって、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６の初期較正におけるエラーによって生じるＧＮＳＳアンテナ部位の音響的に導出された位置の測位エラーが抑制される。

別の実施形態において（図３）、海洋ローバー容器３００が、海にまたは別の適切な水域に配置され、敷設された海底トランスポンダ３０２、例えば位置が正確に特定される必要のあるトランスポンダ、の上（必ずしも直接ではない）で移動することができる。海洋ローバー容器３００は、例えば、無人推進水上艇（unmanned propelled surface vehicle）、例えばいわゆるウェーブグライダー、有人艇、例えば調査船または掘削リグ、または係留容器、例えばブイでもよい。海底１０４上に敷設されるトランスポンダ３０２に加えて、他の装置、例えば、第１の転倒型音響測深器３０４および第２の転倒型音響測深器３０６が海底１０４上に敷設されてもよい。

ローバー容器３００は、別のＧＮＳＳレシーバ３１０に動作可能に連結された第２の処理リソース３０８、および、第２の配向特定ユニット、例えば第２の慣性計測ユニット３１２を有する。第２の処理リソース３０８は、自然に分配されてもよく、他のＧＮＳＳレシーバ３１０の処理能力を含んでもよいことが理解されるべきである。この実施例において、他のＧＮＳＳレシーバ３１０は、単一周波数ＧＮＳＳレシーバである。しかしながら、他の実施例において、二周波ＧＮＳＳレシーバを用いてもよい。ローバー容器３００はまた、敷設された海底トランスポンダ３０２および第１および第２の転倒型音響測深器３０４、３０６と通信できる、第２の音響トランスポンダ、例えば第２の音響トランシーバ３１４を含む第２の水中音響通信ユニット３１３を有する。第２の音響トランシーバ３１４は、第２の処理リソース３０８に動作可能に連結される。

第２の通信モジュール３１６は、ＲＦ通信のために第２の通信アンテナ３１８に動作可能に連結され、通信モジュール３１６はまた、他のＧＮＳＳレシーバ３１０に動作可能に連結される。この実施例において、第２の通信モジュール３１６は、１つ以上のＲＴＣＭ ＳＣ−１０４規格に従った位置データの放送を支持する構成要素およびロジックを含む。他のＧＮＳＳレシーバ３１０は、ローバー容器３００上の第２のアンテナ部位（図示せず）に配置された別のＧＮＳＳアンテナ３２０に動作可能に連結される。理解されるように、相対的な位置関係が、第２のアンテナ部位と第２の音響トランシーバ３１４との間にも存在し、これは、いわゆるレバーアームとして知られ、この実施例において、第２のアンテナ部位と第２の音響トランシーバ３１４との間の位置の差を表す移動またはオフセットである。

第２の慣性計測ユニット３１２は、第２のアンテナ部位と第２の音響トランシーバ３１４との間のレバーアームの方位を計算するために提供される。いくつかの実施形態において、アンテナ部位の方位は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２に関して上述されるように複数のＧＮＳＳレシーバおよび複数のＧＮＳＳアンテナにより代替的に特定されうる。

この実施例において、ローバー容器３００は、調査経路に従って海面を横切って移動できるように推進システムを有する。

図４を参照すると、オフショアGNSS基準局装置１０２およびローバー容器３００の使用を組み合わせるオフショア測位システムに関する実施形態において、ローバー容器３００は、例えば、オフショア基準局装置１０２の３０ｋｍ半径内のオフショアに位置する。前述の実施例で説明されるように、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、第１の海底音響基準トランスポンダ１０８、第２の海底音響トランスポンダ１１０、第３の海底音響トランスポンダ１１２および第４の海底音響トランスポンダ１１４と音響的に通信できる。同様に、ローバー容器３００は、敷設された海底トランスポンダ３０２、例えば、位置が正確に特定される必要があるトランスポンダ、および第１の転倒型音響測深器３０４および第２の転倒型音響測深器３０６と音響的に通信できる。

動作中（図５）、ローバー容器３００は、上述のオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２と協同して作動する。オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、音響的に導出された位置を特定し、付随するＧＮＳＳ観測データを得、これは、前述の実施例に関してすでに説明されるように、放送である。

ローバー容器３００において、ローバー容器３００の第２の通信モジュール３１６は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２からの音響的に導出された位置データおよびＧＮＳＳ観測データ放送を受け取る（工程５００）。ローバー容器３００の別のＧＮＳＳレシーバ３１０はまた、地球を周回するＧＮＳＳ衛星ネットワーク、すなわちローカルＧＮＳＳ観測からのさらなる疑似距離測定およびさらなる搬送波位相測定を含むさらなるＧＮＳＳ観測データを得る（工程５０２）。

オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２からの第２の通信モジュール３１６により受け取られる情報、および別のＧＮＳＳレシーバ３１０から得られる情報を用いて、第２の処理リソース３０８は、第２のアンテナ部位の位置を計算し（工程５０４）、別のＧＮＳＳアンテナ３２０は、ディファレンシャルＧＮＳＳ、例えばＲＴＫ、計算技術を用いて、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２により用いられる海底基準座標系に関して配置される。これに関して、第２の処理リソース３０８は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２の第１のアンテナ部位の位置と相対的な第２のＧＮＳＳアンテナ部位の位置に関して相対位置ベクトルを計算するよう構成される。

上述のように、ローバー容器３００は、その位置が正確に特定される必要がある、敷設された海底トランスポンダ３０２と通信する。第２の音響トランシーバ３１４は、トランスポンダ３０２と音響的に通信し、第２の処理リソース３０８に伝達される双方向移動時間観測を得る（工程５０６）。第２の処理リソース３０８はまた、第２のアンテナ部位と第２の音響トランシーバ３１４との間のレバーアームの計算された方位を得る（工程５０８）。得られた方位データおよび双方向移動時間データを用いて、第２の処理リソース３０８は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２により用いられる基準座標系における海底トランスポンダ３０２の三次元における位置を計算する（工程５１０）。

１つ以上の海中音響基準ビーコンが利用できる場合、ローバー容器３００は、各トランスポンダのボキシングインまたは任意の他の適切なパターンに従って、１つ以上の海中基準ビーコンの領域内でナビゲーションできる。第２の水中音響通信ユニット３１３は、ローバー容器３００の第２の処理リソース３０８と協同し、１つ以上の海中音響基準ビーコンに関して双方向移動時間計測を行う。計測された双方向移動時間からの測距データを計算するプロセスの一部として、水柱に関する平均音速が推定され（工程５１０）、水柱は１つ以上の海中音響基準ビーコンを含む。この実施例において、平均音速は、第２の音響トランシーバ３１４とトランスポンダ３０２との間の調和平均である。平均音速モデルは、空間および時間的平均音速勾配のさらなる推定に亘って補強されうる。

あるいは、第１の転倒型音響測深器３０４および第２の転倒型音響測深器３０６のいずれかまたは両方と通信することにより、第２の水中音響通信ユニット３１３は、圧力計付転倒型音響測深器観測を行うことができる（工程５１２）。

別の実施例において、１つ以上の海中音響基準ビーコンは、それぞれの数の音速センサを備えるまたは伴い、これは、対になって、その間の計測された双方向移動時間からその間の距離を推定し、海底トランスポンダ３０２の位置の計測を精緻化する。

上述の実施例において、単一のローバー容器３００が用いられるが、当業者であれば、複数のローバー容器を用いることができ、そのデータを照合して上述の１つ以上の海中音響基準ビーコンの三次元における位置を特定できることが理解されるべきである。

ＧＮＳＳ基準局装置１０２は、任意の適切なＲＴＫ ＧＮＳＳ測位システムで用いられてもよい。同様に、ＧＮＳＳ基準局装置１０２および複数の海中音響基準トランスポンダ１０６を含むＧＮＳＳ測位システムを任意の適切なＲＴＫ ＧＮＳＳ測位システムで用いてもよい。

別の実施例において、１つ以上のローバー容器３００を用いて、複数の海中音響基準トランスポンダ１０６を調査し、上述の初期較正座標を精緻化してもよい。

別の実施形態において（図６）、基地局６００のネットワークが提供されうる。例えば、ネットワークは、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２、第１の地上ＧＮＳＳ基準局６０２、第２の地上ＧＮＳＳ基準局６０４、および第３の地上ＧＮＳＳ基準局６０６を含んでもよい。この実施例において、第１、第２および第３の地上ＧＮＳＳ基準局６０２、６０４、６０６は、ＧＮＳＳ ＲＴＫジオロケーションネットワークで用いられる従来のＧＮＳＳ基準局である。地上基準局６０２、６０４、６０６は、所定の広域基準座標系、例えば欧州地球基準座標系（ＥＴＲＦ）を用いる。中央の処理リソース６０８はまた、地上に位置し、第１、第２および第３の地上ＧＮＳＳ基準局６０２、６０４、６０６のいずれか、および／またはオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２によってＧＮＳＳ観測データ放送を受け取ることができる。中央処理リソース６０８はまた、ローバー容器３００と通信できる。

オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２の第１の処理リソース１１８は、地上基準局６０２、６０４、６０６により使用される広域基準座標系へ、第１のアンテナ部位の位置、例えば疑似スタティック（pseudo-static）観測位置を移動するよう構成される。第１のアンテナ部位の位置の基準座標系は、第１のアンテナ部位の音響的に導出された位置の放送の前に移動される。あるいは、中央処理リソース６０８が地上に、例えば地上基準局の１つに位置する場合、中央処理リソース６０８は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２の第１のアンテナ部位およびそれによる放送のための位置データを受け取り、当該位置データを、それが表される海底基準座標系から、地上基準局６０２、６０４、６０６の広域基準座標系へ移動するよう構成される。疑似スタティック観測位置は、この実施例において用いられるように説明されるが、当業者であれば、経時で変化する観測位置、例えば音響的に導出された位置の使用が考慮され、適切に構成されたジオロケーションネットワークにおける使用から除外されないことを理解すべきである。

他のＧＮＳＳ ＲＴＫジオロケーションネットワークと同様に、この実施例において、ＧＮＳＳ ＲＴＫネットワーク６００は、仮想基準局（ＶＲＳ）相関性を支持し、これによって、ＧＮＳＳ基準局は、中央処理リソース６０８と通信し、中央処理リソース６０８は、ローバー容器３００、または必要に応じて任意の他のローバー容器に近接して配置されるＶＲＳ６１０を生成しうる。この相関性は、用途の必要条件に依存して、精度を改良するために随意的でありうる。

動作中、基準局６００のネットワークは、ローバー容器３００にディファレンシャルＧＮＳＳサービスを提供するよう動作し、ローバー容器３００の位置は、オフショア環境において改良された精度で特定されうる。地上基準局６０２、６０４、６０６は、この実施例において、１つ以上の地上基準局が配置される場合に、海岸に十分に近い。

この実施例において、ＧＮＳＳ基準局の大部分は陸上（on-shore）に配置されるが、他の適切な実施例において、ＧＮＳＳ ＲＴＫネットワーク６００は、少なくとも３つの基準局を必要とし、これらは陸上およびオフショアＧＮＳＳ基準局装置の混合または例えばオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２のような少なくとも３つのオフショアＧＮＳＳ基準局のみでもよいことが理解されるべきである。オフショアＧＮＳＳ基準局のみの使用の実施例において、共通（common）基準座標系を、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２を含む複数のオフショアＧＮＳＳ基準局に割り当ててもよく、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２は、オフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２の第１のアンテナ部位の音響的に導出された位置を、複数のオフショア基準局に割り当てられた共通基準座標系に移動するよう構成されてもよい。そのような実施例においても、地上基準局は、複数のオフショアＧＮＳＳ基準局を含むネットワークに関与しうる。

ローバー容器３００の位置の特定に関して、ローバー容器３００は、上述の少なくとも３つの基準局から、移動されたＧＮＳＳ観測データおよび移動されたアンテナ位置データを受け取る。ローバー容器３００の第２の処理リソース３０８は、受け取ったそれぞれの移動されたＧＮＳＳ観測データおよび受け取ったそれぞれの位置データを用いて、いわゆるＭａｓｔｅｒ Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｏｎｃｅｐｔ（ＭＡＣ）を用いてローバー容器３００の第２のアンテナ部位の位置を推定する。

中央処理リソース６０８に関して、この実施例において、中央処理リソース６０８はＧＮＳＳ基準局と独立し地上に位置するが、当業者であれば、中央処理リソース６０８が代替的に、オフショアに配置されるおよび／またはＧＮＳＳ基準局、例えばオフショアＧＮＳＳ基準局装置１０２または別のオフショアＧＮＳＳ基準局装置（図示せず）と共に配置されうることを理解すべきである。これに関して、中央処理リソースは、遠隔処理リソースを構成し、Ｍａｓｔｅｒ Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｏｎｃｅｐｔを用いて、ＶＲＳデータに対応しうるＧＮＳＳ観測データおよびアンテナ位置データ、単一の基準局または複数の基準局を放送するよう構成されてもよい。

当業者であれば、上記で説明した実装形態は、添付の特許請求の範囲内において考えられる様々な実装形態の、いくつかの例に過ぎないことを理解すべきである。実際、例えば、ＶＲＳ６１０の使用が本明細書で説明されているが、基地局６００またはＧＮＳＳ測位システムのネットワークが、追加でまたは代替的に、いわゆる隣接基準局（Ｎｅａｒｅｓｔ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）および／またはＭａｓｔｅｒ−Ａｕｘｉｌｉａｒｙ相関性を支持しうる。

上述の実施例の装置、システム、ネットワークおよび方法は、多くの用途を有する。例えば、１つ以上の海中音響基準トランスポンダを用いて、プレートテクトニクスを観察できる。そのような実装形態のために、第１の海中音響基準トランスポンダを、断層線の片側で海底に配置し、第２の海中音響基準トランスポンダを、断層線の反対側で海底に配置してもよい。第１および第２の音響基準トランスポンダの互いに対する動きを、１つ以上のローバー容器を用いて観察しうる。別の用途において、一連の海中音響トランスポンダを、１つ以上のローバー容器によって観察し、海底の動きに関して炭化水素フィールドの状態を特定することができる。これに関して、海底の観察は、実地調査から、フィールドの開発、産出、デコミッショニング（decommissioning）まで必要とされうる。実際、フィールドがその後炭素隔離のためのサイトとして再利用される場合、フィールドのさらなる観察が必要とされうる。したがって、例えば油田開発における異なるステージにおいて、特定の領域においてトップサイドおよび海底の近くを正確に測位することが必要とされる。さらなる実施例は、海中アセットへのパイプラインの連結（tying-in）である。さらに、上述の実施例は、（日常の）パイプライン点検に使ってもよい。これらの用途は、本明細書において単なる例としてのみ示され、本明細書に説明される方法および装置のための多くの潜在的な用途を代表するものである。

上述の実施形態の装置、システムおよび方法は、説明される構造的構成要素およびユーザ相互作用に加えて、コンピュータシステムにおいて（特にコンピュータハードウェアまたはコンピュータソフトウェアにおいて）または特別に製造または適合された集積回路で実施されてもよい。

上述の実施形態の方法は、コンピュータプログラムとしてまたはコンピュータプログラム製品として、または、コンピュータまたは他のプロセッサ上で実行されると上述の方法を実施するように構成されるコンピュータプログラムを実施するコンピュータ可読媒体として、提供されてもよい。

本発明の変更実施形態は、コンピュータシステムと共に用いるコンピュータプログラム製品としても実装することができ、ここで、コンピュータプログラム製品は、たとえばディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭまたは固定ディスクといったような、有形のデータ記録媒体に記憶された一連のコンピュータ命令であってもよいし、あるいは、有形の媒体または無線媒体、例えばマイクロ波もしくは赤外線を介して伝送されるコンピュータデータ信号中に実現されてもよい。一連のコンピュータ命令は、上記で説明した機能の全部を構成するものであっても一部を構成するものであってもよく、また、半導体、磁気記録デバイス、光記録デバイスまたはその他の記録デバイスといった、揮発性か不揮発性かを問わない任意の記録デバイス内に記憶されうる。

１００ 容器
１０２ オフショアＧＮＳＳ基準局装置
１０４ 海底
１０６ 海中音響基準トランスポンダ
１３０ 海
３００ ローバー容器
３０２ 海底トランスポンダ
３０４ 第１の転倒型音響測深器
３０６ 第２の転倒型音響測深器
６００ 基地局

Claims (56)

1. オフショアＧＮＳＳ基準局装置であって、
   処理リソース；
   水中音響トランスデューサを含む水中音響通信ユニット；
   ＧＮＳＳアンテナ部位；および
   前記処理リソースに動作可能に連結された方位特定ユニット、
   を備え、
   前記水中音響通信ユニットは、使用時に位置を計算するように前記処理リソースと協同するよう構成され、
   前記方位特定ユニットは、前記ＧＮＳＳアンテナ部位および前記水中音響通信ユニットの前記音響トランスデューサに付随する方位を特定する、
   オフショアＧＮＳＳ基準局装置。
2. 前記処理リソースに動作可能に連結された無線通信モジュールをさらに備えることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記計算された位置が、前記水中音響トランスデューサの位置であり、かつ
   前記処理リソースが、前記水中音響トランスデューサの位置と前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置との間に伸長するベクトルを計算するよう構成され、該ベクトルが、所定のレバーアームおよび前記方位特定ユニットにより特定される方位を用いて計算されることを特徴とする、請求項２記載の装置。
4. 前記処理リソースが、前記計算されたベクトルを用いて前記水中音響トランスデューサの位置を移動し、前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置を生成するように構成され、前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置が、海底基準座標系に関する前記ＧＮＳＳアンテナ部位の三次元位置である、
   ことを特徴とする、請求項３記載の装置。
5. 疑似距離測定および搬送波位相測定を含むＧＮＳＳ信号観測を行うよう構成されるＧＮＳＳレシーバ、をさらに備え、
   前記処理リソースが、前記ＧＮＳＳ信号観測をＧＮＳＳ観測データとして表す前記ＧＮＳＳレシーバにより生じるデータを保存するよう構成される、
   ことを特徴とする、請求項１から４いずれか１項記載の装置。
6. 前記水柱音響通信ユニットが、距離関連測定を行うよう構成されることを特徴とする、請求項１から５いずれか１項記載の装置。
7. 前記処理リソースが、所定のスタティック疑似−観測位置から行われる測定に対応するように、前記ＧＮＳＳ信号観測を表す前記ＧＮＳＳレシーバにより生じるデータを修正し、前記修正されたデータを前記ＧＮＳＳ観測データとして保存することを特徴とする、請求項５記載の装置。
8. 前記所定のスタティック疑似−観測位置が、実質的に水平な面における所定の領域の中心であることを特徴とする、請求項７記載の装置。
9. 前記方位特定ユニットが、慣性計測ユニットであることを特徴とする、請求項１から８いずれか１項記載の装置。
10. 前記方位特定ユニットが、前記ＧＮＳＳ観測データから前記ＧＮＳＳアンテナ部位の方位を計算するよう構成されることを特徴とする、請求項５記載の装置。
11. 前記位置が、音響的に導出された位置であることを特徴とする、請求項１から１０いずれか１項記載の装置。
12. 前記処理リソースが、基準座標系移動ユニットを支持するよう構成され、該基準座標系移動ユニットは、前記位置を受け取り、該位置を第１の基準座標系における表示から第２の基準座標系へ移動するよう構成されることを特徴とする、請求項１から１１いずれか１項記載の装置。
13. 前記無線通信モジュールが、前記ＧＮＳＳ観測データを放送するよう構成されることを特徴とする、請求項３に従属する請求項５記載の装置。
14. 前記無線通信モジュールが、前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置を放送するよう構成されることを特徴とする、請求項２に従属する請求項４記載の装置。
15. 前記無線通信モジュールが、前記修正されたデータおよび前記所定のスタティック疑似−観測位置を放送するよう構成されることを特徴とする、請求項２に従属する請求項７記載の装置。
16. 前記無線通信モジュールが、他の基地局からの他のＧＮＳＳ観測データおよび他の位置データを受け取るように構成されることを特徴とする、請求項２記載の装置。
17. 前記ＧＮＳＳレシーバが、高精度単独測位データを受け取るよう構成され、かつ、
    前記処理リソースが、高精度単独測位処理ユニットを支持するよう構成され、該高精度単独測位処理ユニットが、前記高精度単独測位データを受け取り、該高精度単独測位データを用いて前記ＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された位置を計算するよう構成される、
    ことを特徴とする、請求項２に従属する請求項５記載の装置。
18. 前記ＧＮＳＳレシーバが、高精度単独測位データを受け取るよう構成され、
    前記処理リソースが、高精度単独測位処理ユニットを支持するよう構成され、該高精度単独測位処理ユニットが、前記高精度単独測位データを受け取り、該高精度単独測位データを用いて前記ＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された位置を計算するよう構成され、かつ、
    前記処理リソースが、前記高精度単独測位データを用いて計算される前記ＧＮＳＳアンテナ部位のＧＮＳＳにより導出された位置と前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置との間のオフセットを計算するよう構成される、
    ことを特徴とする、請求項２に従属する請求項５記載の装置。
19. 前記処理リソースが、水中の平均音速を推定するよう構成され、該平均音速は、経時で追跡されることを特徴とする、請求項１から１８いずれか１項記載の装置。
20. 前記処理リソースが、前記水中音響トランスデューサの深さを計算するよう構成され、前記処理リソースが、所定の概算音速プロファイルから水柱における音速への屈折補正を推定するよう構成されることを特徴とする、請求項１９記載の装置。
21. 請求項１から２０いずれか１項記載のオフショアＧＮＳＳ基準局装置を備える、オフショアＲＴＫ ＧＮＳＳ基準局。
22. 請求項１から２１いずれか１項記載のオフショアＧＮＳＳ基準局装置を備える、オフショアＰＰＰ ＧＮＳＳ基準局。
23. オフショアＧＮＳＳ測位システムであって、
    請求項１から２０いずれか１項記載のオフショアＧＮＳＳ基準局装置、および
    複数の水中音響基準トランスポンダ、
    を備え、
    前記水中音響通信ユニットは、前記複数の水中音響基準トランスポンダの各々に関してそれぞれの双方向移動時間を測定するように構成される、
    ことを特徴とする、システム。
24. 前記複数の水中音響基準トランスポンダが、少なくとも４つの水中音響基準トランスポンダであることを特徴とする、請求項２３記載のシステム。
25. 前記複数の水中音響基準トランスポンダが、少なくとも６つの水中音響基準トランスポンダであることを特徴とする、請求項２３または２４記載のシステム。
26. 前記処理リソースが、平均音速空間勾配を推定するよう構成されることを特徴とする、請求項２０に従属する請求項２５記載のシステム。
27. 前記オフショアＧＮＳＳ基準局が、前記複数の水中音響基準トランスポンダの中心に近い位置を維持するよう構成されることを特徴とする、請求項２３から２６いずれか１項記載のシステム。
28. 前記処理リソースが、前記複数の水中音響基準トランスポンダに関して前記音響トランスデューサの位置を推定するために、前記水中音響通信ユニットと協同するよう構成されることを特徴とする、請求項２３から２７いずれか１項記載のシステム。
29. 前記ＧＮＳＳ観測データ、および、前記複数の海中音響基準トランスポンダによって画定される前記基準座標系に関する前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置を受け取るよう構成される、ロービングＧＮＳＳ装置、
    をさらに備え、
    前記ロービングＧＮＳＳ装置が、前記ＧＮＳＳ基準局の前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置に関して、前記ロービングＧＮＳＳ装置のＧＮＳＳアンテナ部位の位置に付随する相対的な位置ベクトルを計算するよう構成される、
    ことを特徴とする、請求項２３から２８いずれか１項記載のシステム。
30. 前記放送ＧＮＳＳ観測データおよび前記放送位置データを受け取るよう構成される遠隔処理リソースをさらに備えることを特徴とする、請求項１８および１９に従属する請求項２３から２９いずれか１項記載のシステム。
31. 前記遠隔処理リソースを有する別のオフショアＧＮＳＳ基準局をさらに備えることを特徴とする、請求項３０記載のシステム。
32. 支持宇ＧＮＳＳ基準局装置をさらに備えることを特徴とする、請求項２３から３０いずれか１項記載のシステム。
33. 前記地上ＧＮＳＳ基準局装置が、遠隔処理リソースを備えることを特徴とする、請求項３０に従属する請求項３２記載のシステム。
34. 前記地上ＧＮＳＳ基準局装置が、それによって用いられる広域基準座標系を有し、前記地上ＧＮＳＳ基準局装置が、前記オフショアＧＮＳＳ基準局装置の前記ＧＮＳＳアンテナ部位の位置を、前記地上ＧＮＳＳ基準局装置により用いられる前記広域基準座標系へ移動するよう構成される、ことを特徴とする、請求項３３記載のシステム。
35. 前記地上ＧＮＳＳ基準局が、それによって用いられる広域基準座標系を有し、前記オフショアＧＮＳＳ基準局装置が、該オフショアＧＮＳＳ基準局装置の前記ＧＮＳＳ基準アンテナ部位の位置を、前記地上ＧＮＳＳ基準局装置により用いられる前記広域基準座標系へ移動するよう構成される、ことを特徴とする、請求項３２記載のシステム。
36. 複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置をさらに備え、該複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置は、前記オフショアＧＮＳＳ基準局装置を備えることを特徴とする、請求項２３から３１いずれか１項記載のシステム。
37. 前記複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置が、それに割り当てられた共通の基準座標系を有し、
    前記オフショアＧＮＳＳ基準局装置は、前記オフショアＧＮＳＳ基準局装置の前記ＧＮＳＳアンテナの位置を、前記複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置に割り当てられた前記共通の基準座標系に移動するよう構成されることを特徴とする、請求項３６記載のシステム。
38. 地上ＧＮＳＳ基準局装置をさらに備えることを特徴とする、請求項３６記載のシステム。
39. 前記複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置が、少なくとも３つのオフショアＧＮＳＳ基準局装置を備えることを特徴とする、請求項３６記載のシステム。
40. 前記地上ＧＮＳＳ基準局装置および前記複数のオフショアＧＮＳＳ基準局装置は共に、少なくとも３つの基準局装置を提供することを特徴とする、請求項３８記載のシステム。
41. 前記ロービングＧＮＳＳ装置が、前記少なくとも３つの基準局装置からの伝送ＧＮＳＳ観測データおよび伝送アンテナ位置データをそれぞれ受け取り、前記受け取られたそれぞれの伝送ＧＮＳＳ観測データおよび受け取られたそれぞれの伝送位置データを用いて前記ロービングＧＮＳＳ装置の位置を推定する、よう構成されることを特徴とする、請求項２９に従属する請求項３９または４０記載のシステム。
42. 請求項１から２１いずれか１項記載のオフショアＧＮＳＳ基準局装置を備えることを特徴とする、リアルタイムキネマティックＧＮＳＳ測位システム。
43. 請求項２３から４１いずれか１項記載のオフショアＧＮＳＳ測位システムを備えることを特徴とする、リアルタイムキネマティックＧＮＳＳ測位システム。
44. 請求項１から２１いずれか１項記載のオフショアＧＮＳＳ基準局装置を備えることを特徴とする、ネットワークリアルタイムキネマティックＧＮＳＳ測位システム。
45. 測位基準データオフショアを生成する方法であって、
    水を介して音響的に位置を特定する工程；
    前記位置に関してＧＮＳＳ観測を行う工程；
    ＧＮＳＳアンテナ部位および音響的に特定された前記位置に付随する方位を特定する工程、
    を含むことを特徴とする、方法。
46. 前記ＧＮＳＳ観測データが、疑似距離測定データおよび搬送波位相測定データを含むことを特徴とする、請求項４５記載の方法。
47. 水を介して音響的に特定された前記位置が、複数の水中音響基準トランスポンダに関して特定されることを特徴とする、請求項４５または４６記載の方法。
48. 請求項４５または４６または４７記載の測位基準データオフショアを生成する方法を含むことを特徴とする、リアルタイムキネマティック基準データを生成する方法。
49. 前記ＧＮＳＳ観測および付随する位置を放送する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項４５から４８いずれか１項記載の方法。
50. 前記ＧＮＳＳ観測の生成が、所定のスタティック疑似−観測位置から行われる計測に対応するように前記ＧＮＳＳ観測を修正する工程を含むことを特徴とする、請求項４５から４９いずれか１項記載の方法。
51. 位置を特定する方法であって、
    請求項４５または４６または４７記載の測位基準データオフショアを生成する方法；
    前記ＧＮＳＳ観測および前記位置を放送する工程；
    特定される位置において、前記放送ＧＮＳＳ観測および前記放送位置を受け取る工程；
    特定される位置に関して、ローカルＧＮＳＳ観測を行う工程；および
    前記受け取った放送ＧＮＳＳ観測および前記ローカルＧＮＳＳ観測データを有する前記放送位置を用いて、相対的な位置ベクトルを推定する工程、
    を含むことを特徴とする、方法。
52. 海中通信ユニットの位置を特定する方法であって、
    請求項４９または５０記載のリアルタイムキネマティック基準信号を生成する方法；
    前記放送ＧＮＳＳ観測および位置を受け取るＧＮＳＳローバー装置；
    前記受け取った放送ＧＮＳＳ観測および前記放送位置、およびローカルに生成されたＧＮＳＳ観測を用いて、前記ローバーＧＮＳＳ装置の位置を特定する工程；および
    前記海中通信ユニットに関して音響測距を行うＧＮＳＳローバー装置、
    を含むことを特徴とする、方法。
53. ボキシングインスキームに従って、１つ以上の水中音響基準トランスポンダを周航するＧＮＳＳローバー装置；
    前記１つ以上の水中音響基準トランスポンダに関してそれぞれ双方向移動時間測定を行う工程；および
    前記１つ以上の水中音響基準トランスポンダを含む水柱に関して平均音速を推定する工程、
    を含むことを特徴とする、請求項４７に従属する請求項５２記載の方法。
54. 前記平均音速が、水中音響トランスデューサと前記水中音響基準トランスポンダとの間の調和平均であることを特徴とする、請求項５３記載の方法。
55. 転倒型音響測深器を用いて前記平均音速の空間変動を特定する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項５３または５４記載の方法。
56. 前記１つ以上の水中音響基準トランスポンダに、各数の音速センサを備える工程；
    一対の前記音速センサ間の双方向移動時間を測定する工程；
    前記測定された双方向移動時間を用いて、水中基準トランスポンダの位置を精緻化する工程、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項４７記載の方法。

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