高德洋 韩礼波

（杭州瑞利海洋装备有限公司，杭州，310023）

DVL主要用于船速测量或水下导航。其工作原理是通过水声换能器向海底发射特定频率的信号，同时接收海底反射的回波信号，并提取回波信号的多普勒频移，得到设备相对于海底的运动速度，对于采用四波束的 DVL来说，在获取速度大小的同时还能得到运动速度的方向信息[1-3]。DVL设备在设计和安装过程中，往往存在两个问题[4-6]：首先是安装偏角，DVL安装之后换能器艏向与安装载体艏向存在一定的夹角，这个夹角可以转化为 DVL艏向与高精度罗经的偏角，解决安装偏角最可行的方法是通过标定算法准确计算出偏角大小，并在后续数据处理时用这个偏角修正测量速度。DVL受换能器及结构制造精度、声速误差及接收回波信噪比等因素的影响，导致 DVL运动速度测量值与真值存在误差，可以将上述差异归结为一个系统修正误差K系数，用以补偿两者之间的差异。

本文主要研究一种利用纵横向速度信息的DVL快速标定算法，在DVL测量底跟踪速度的同时，借助于高精度电子罗盘和差分GPS分别获得航向信息和GPS位置信息，三者结合实现对DVL设备安装偏角和系统误差修正K系数的快速标定。

1 DVL标定算法

DVL能够测量设备相对于海底的速度，想要实现对 DVL的标定，还需要高精度罗经的航向信息和差分GPS的位置信息的配合[7-8]。DVL声学换能器安装完成之后，各方向示意图见图 1。声学换能器艏向与罗经的夹角为α，罗经输出的……