一,、項(xiàng)目名稱：深海高精度超短基線水聲定位技術(shù)與應(yīng)用

二,、推薦單位意見(jiàn)：中國(guó)海洋工程咨詢協(xié)會(huì)

我單位認(rèn)真審閱了“深海高精度超短基線水聲定位技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目推薦材料，審查了完成人資格,，確認(rèn)材料真實(shí)有效,，相關(guān)欄目填報(bào)符合要求。

該項(xiàng)目針對(duì)如何克服復(fù)雜的海洋環(huán)境和作業(yè)平臺(tái)影響,，獲取深海水下穩(wěn)定可靠的高精度定位數(shù)據(jù)的難題,，系統(tǒng)開(kāi)展了深海高精度超短基線定位技術(shù)理論及實(shí)現(xiàn)研究，突破了原理方法,、參數(shù)估計(jì)技術(shù),、聲學(xué)換能器基陣成陣設(shè)計(jì)及核心產(chǎn)品等多項(xiàng)重大技術(shù)關(guān)鍵，發(fā)明了深海高精度超短基線水聲定位技術(shù),，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,，并在我國(guó)海洋科學(xué)考察、海洋工程施工及水中兵器測(cè)量等多領(lǐng)域中應(yīng)用,，取得了豐富的理論技術(shù)成果和良好的應(yīng)用效果,，為提高我國(guó)認(rèn)識(shí)海洋變化規(guī)律、提高對(duì)海洋環(huán)境和氣候變化的預(yù)測(cè)能力,，推動(dòng)資源/能源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用,，保障海洋權(quán)益、海上航運(yùn)和國(guó)防安全,，實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

該成果獲得授權(quán)發(fā)明專利13項(xiàng),，軟件著作權(quán)6項(xiàng)，發(fā)表論文50篇（其中SCI/EI檢索21篇）,。核心技術(shù)獲2014年海洋工程科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),。

根據(jù)國(guó)家科技技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)授獎(jiǎng)條件，特申報(bào)2016年度國(guó)家技術(shù)科技發(fā)明獎(jiǎng),，建議授予一等獎(jiǎng),。

三、項(xiàng)目簡(jiǎn)介及推廣應(yīng)用情況

走向深海是我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要方向,，深海水下高精度定位是海洋資源開(kāi)發(fā)與利用,、海洋科學(xué)調(diào)查與工程、以及維護(hù)國(guó)家海洋安全與權(quán)益的重要水下信息保障,。由于海水對(duì)電磁波能量的強(qiáng)烈吸收衰減效應(yīng),，水下定位不能像空間衛(wèi)星定位一樣采用電磁波傳播原理，而只能采用水下聲波（簡(jiǎn)稱“水聲”）作為唯一有效的信息傳播載體,。

超短基線定位系統(tǒng)是一種現(xiàn)代深海作業(yè)船只必不可少的高精度水聲定位設(shè)備,，為配備水聲應(yīng)答器的各類水下目標(biāo)（如各類潛水器、水中兵器和海底固定設(shè)施等）提供水下高精度定位服務(wù),?？朔?fù)雜的海洋環(huán)境和作業(yè)平臺(tái)影響，獲取深海水下穩(wěn)定可靠的高精度定位數(shù)據(jù),，是國(guó)際公認(rèn)的超短基線定位技術(shù)需要解決的重要難題,。

本項(xiàng)目突破了深海高精度超短基線水聲定位技術(shù),，打破了國(guó)外對(duì)水聲定位技術(shù)和產(chǎn)品的壟斷,，形成了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)總體指標(biāo)與國(guó)際水平持平,、定位數(shù)據(jù)有效率指標(biāo)遠(yuǎn)高于國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)跨越,，為我國(guó)深海實(shí)踐探索提供了重要的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品，推動(dòng)了我國(guó)海洋儀器研究領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,。

本項(xiàng)目突破了多項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù),，主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)包括：

發(fā)明點(diǎn)1：首次建立了適應(yīng)深海復(fù)雜聲學(xué)傳播環(huán)境的高精度水聲定位理論框架，提出了克服聲傳播彎曲校正的高效精確自適應(yīng)分層聲線跟蹤方法,，發(fā)明了水聲學(xué)與大地測(cè)量學(xué)相結(jié)合的多源傳感器數(shù)據(jù)高精度時(shí)空統(tǒng)一技術(shù),，發(fā)明了超短基線定位系統(tǒng)海上現(xiàn)場(chǎng)定位精度檢驗(yàn)技術(shù)，海上應(yīng)用表明,，定位精度達(dá)到0.196%斜距,、最大作用距離達(dá)到10.5km的國(guó)際同類產(chǎn)品的最高水平。

發(fā)明點(diǎn)2：發(fā)明了多陣元空間分集超寬帶水聲信號(hào)處理技術(shù)與高精度參數(shù)提取技術(shù),，提出了融合聲多普勒特征信息的直達(dá)聲與多徑干擾聲分辨方法,，具備了工作帶寬比現(xiàn)有國(guó)際水平大一倍,、距離分辨力優(yōu)于0.1毫米的系統(tǒng)工作能力，解決了復(fù)雜海洋環(huán)境和作業(yè)平臺(tái)非平穩(wěn)干擾下水聲信號(hào)直達(dá)聲穩(wěn)健檢測(cè)與高精度測(cè)量難題,，海上應(yīng)用表明,，在深海定位數(shù)據(jù)率低（僅為10秒~20秒/次）的條件下定位數(shù)據(jù)有效率比國(guó)際同類產(chǎn)品提高3倍以上，最遠(yuǎn)作用距離定位有效率超過(guò)80%,。

發(fā)明點(diǎn)3：在揭示超短基線定位系統(tǒng)性能與聲學(xué)傳感器基陣單元特性,、基陣材料結(jié)構(gòu)特征以及成陣工藝要素等因素相互作用規(guī)律基礎(chǔ)上，提出了具有高度相位幅度一致性的超寬帶多級(jí)復(fù)合棒聲學(xué)單元設(shè)計(jì)方法,、發(fā)明了具有隔振,、吸聲和去耦特性優(yōu)良的耐壓聲學(xué)基陣設(shè)計(jì)技術(shù)、發(fā)明了基于旋轉(zhuǎn)中心不變法原理的聲學(xué)基陣陣元綜合誤差標(biāo)校技術(shù),，校準(zhǔn)后聲學(xué)基陣的測(cè)向分辨力優(yōu)于0.05度,，解決了超短基線定位系統(tǒng)高精度空間角度測(cè)量的難題。

發(fā)明點(diǎn)4：發(fā)明了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),、國(guó)產(chǎn)化率超85%（僅水密接插件,、少量外部非聲傳感器和部分電子芯片為國(guó)外產(chǎn)品）的深海高精度超短基線水聲定位系統(tǒng)，解決了深海7000m溢流式高耐壓,、超寬帶和寬指向性聲學(xué)換能器設(shè)計(jì)難題,，研制了多功能一體化的低功耗聲信標(biāo)，使我國(guó)具備了自主深海水下高精度定位的能力,。

四,、客觀評(píng)價(jià)

(1) “長(zhǎng)程超短基線定位系統(tǒng)研制”驗(yàn)收意見(jiàn)：

課題研究成果填補(bǔ)了我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的空白，整體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平,。

(2) “國(guó)產(chǎn)超短基線定位系統(tǒng)增裝”驗(yàn)收意見(jiàn)：

增裝的國(guó)產(chǎn)超短基線定位系統(tǒng)能與國(guó)外超短基線系統(tǒng)形成相互備份,，技術(shù)指標(biāo)與性能達(dá)到國(guó)際同類先進(jìn)產(chǎn)品水平。

(3) 上海交通大學(xué)應(yīng)用證明：

作業(yè)期間采用哈爾濱工程大學(xué)的深海超短基線定位系統(tǒng)進(jìn)行全程定位跟蹤,，定位數(shù)據(jù)可靠,，ROV下潛和回收的軌跡清晰，達(dá)到了ROV水下作業(yè)的跟蹤需求,，定位效果有效率顯著優(yōu)于同船安裝的法國(guó)IXBLUE公司的POSIDONIA定位系統(tǒng),。

五、推廣應(yīng)用情況

該項(xiàng)目產(chǎn)品自2012年起正式裝備于我國(guó)系列遠(yuǎn)洋科考船上,，截至目前已永久服役于“大洋一號(hào)”,、“科學(xué)”、“向陽(yáng)紅09”和“探索一號(hào)”科考船并執(zhí)行了多次科考任務(wù),；為我國(guó)7000米載人潛水器“蛟龍”號(hào),、深海纜控潛水器“海龍”號(hào)和深海水下聲學(xué)拖體等多種水下潛器提供了水下作業(yè)精確定位服務(wù)；同時(shí)正在開(kāi)展的為我國(guó)新型軍用艦船新一代聲納提供水下定位跟蹤服務(wù)、為我國(guó)海油工程作業(yè)服務(wù),、以及水下潛水器對(duì)接定位服務(wù)等應(yīng)用,，標(biāo)志著該項(xiàng)目具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

六,、主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄

七,、主要完成人情況表

八、完成人合作關(guān)系說(shuō)明

項(xiàng)目工作涵蓋基礎(chǔ)理論研究,、關(guān)鍵技術(shù)突破,、產(chǎn)品形成與應(yīng)用等方面，主要涉及哈爾濱工程大學(xué)及國(guó)家海洋局第一研究所兩個(gè)單位共計(jì)6人,。項(xiàng)目第1完成人孫大軍在本項(xiàng)目中承擔(dān)了系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì),、系統(tǒng)海上試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、超短基線定位系統(tǒng)精度評(píng)估和部分關(guān)鍵技術(shù)研究工作等工作,，是該項(xiàng)目的核心人物,，與其他完成人合作關(guān)系說(shuō)明如下：

本文內(nèi)容來(lái)源于中國(guó)海洋工程咨詢協(xié)會(huì)官網(wǎng)，圖片來(lái)源于哈爾濱工程大學(xué)官網(wǎng),。