赵建虎,陈鑫华,吴永亭,冯 杰

1. 武汉大学测绘学院，湖北 武汉 430079； 2. 武汉大学海洋研究院，湖北 武汉 430078； 3. 国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061

海底控制网是海底板块运动、水下导航定位、水下建筑物稳定性监测等应用的参考[1]。为获得监测对象的绝对坐标，需在控制网点布设完成后确定各点的绝对坐标。为此，国内外学者提出了组合定位方法，即利用GNSS和水声测距设备结合，借助多艘测量船测距交会确定海底控制点绝对坐标[2-8]。文献[9]借助该方法在台湾海峡东部开展了试验，并将确定的海底点间距同SATS(seafloor acoustic transponder system)数据比较，验证了该方法的有效性。文献[10]对该方法进行了分析，认为存在如下不足：①需多艘测量船同步作业，交会确定水下点绝对坐标，作业成本较高；②测距以及定位精度受声速误差影响较大[11-12]，尤其在深海，难以满足高精度监测需要。为提高作业效率、绝对坐标确定精度以及降低成本，文献[13]提出了一种借助船载换能器围绕待定水下点实施圆走航来确定海底点绝对坐标方法。相对于组合定位方法，圆走航方法只需一艘测量船即可完成定位。同时，因采用圆走航，测量波束入射角近似相等，声速带来的测距误差近似相等，且具有对称性，借助最小二乘解可很好地消除其影响，因此提高了水下点平面坐标精度。圆走航方法简化了作业，提高了精度，节约了成本，但当待确定点数较多时该方法仍费时费力。上述方法均存在一个普遍问题，即确定的垂直解精度不高甚至不稳定。……