μPAP——水下定位系统
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作者:toptechmaritime
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发布时间: 2020-03-11
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μPAP可用于定位ROV、拖鱼、潜水员及其他水下目标物，探测距离可达数千千米。
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 系统在超短基线模式下，可以测量出水下信标的距离和方位，并且计算出三维的坐标信息，展示在局部坐标系或者地理坐标系中，μPAP 采用小巧轻便的设计理念，使其可以非常方便的安装在船只或者水面的其他平台上，系统可以与Kongsberg 生产的所有水下信标进行匹配，量程最高达 4000m。
μPAP 系统同时还具备完整的长基线校准和定位功能。μPAP 系统得益于Cymbal 声学通讯技术，其提供宽带信号用于声学定位和数据传输。内置姿态传感器用于进行姿态补偿（横摇与纵摇），由于市场的需要，μPAP 换能器可内置不同的姿态传感器，对应的换能器尺寸也会有所不同。
μPAP 系统模块
μPAP 的换能器
基元数量的多少与系统定位性能使成正相关的，更多的基元可以提高声学冗余、数学冗余和信噪比。所有的 μPAP 型号都专注于采用窄角度监听波束来定位跟踪信标，并且采用先进的信号处理技术。窄角度波束可以很好的抑制多路径噪音且提供高信噪比（S/N）。这对于提高角度定位精度是非常重要的，更长的量程，更好的一致声学反射带来的负面作用。
姿态传感器
μPAP 系统通过安装船只或者平台下方的换能器进行水下定位，因此利用姿态传感器对于船只运动的补偿是最关键的。水下目标物的定位精度由 μPAP 系统误差和姿态传感器误差两方面决定。
工作站和显示单元——APOS
μPAP 系统采用同样的工作站和人机交互系统且通常包含一台笔记本。工作站具备所有的用户接口并且控制换能器，运行基于 Windows 的处理软件，软件内置了在线帮助系统，描述了所有的声学定位系统和数据传输功能。
导航和外部接口
μPAP 系统需要从外围接口接入罗经和GNSS 信号，从而可以提供水下目标物的全局坐标系。GNSS 信号的输入使得在地图上叠加水下目标物的坐标。同时声速仪数据的输入可以使得系统进行声学弯曲补偿。
Transponders和Responders
水下目标物必须安装 Transponders 或Responders 才能进行定位。Transponder 通过声学进行触发，而Responder 通过由电缆传输过来的脉冲信号触发。
μPAP 型号及基本参数
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产品信号
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换能器
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覆盖
范围
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超短基线模式下
斜距测量精度
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超短基线模式下
角度测量精度
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内置姿态
传感器
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姿态传
感器精度
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最大测量
距离（m）
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μPAP 200
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160°
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0.45%
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0.25°
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LOW COST
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<1.0°
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4000
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μPAP 200-NEL
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160°
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0.45%
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0.25°
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LOW COST
|
<1.0°
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995
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μPAP 201-2
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160°
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0.45%
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0.25°
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MRU-2
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0.1°
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4000
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μPAP 201-3
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160°
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0.45%
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0.25°
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MRU-2
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0.08°
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4000
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μPAP
201-3-NEL
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160°
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0.45%
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0.25°
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MRU-2
|
0.08°
|
995
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μPAP 201-H
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160°
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0.45%
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0.25°
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MRU-2
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0.05°
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4000
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μPAP
201-MGC***
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160°
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0.45%
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0.25°
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MRU
MGC-R3
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>0.01°
|
4000
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μPAP 的应用领域
© 渔业、水产业
© 水下工程
© ROV 作业支持
© 浅水调查
© 大洋可再生能源
© 潜水员作业支持
© 海洋勘探调查
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