超短基線操作說明書

1、ScoutPro USBL操作手冊Version-0001一、定位系統(tǒng)的主要構(gòu)成設(shè)備一套Scout Pro USBL軟件（Version 2.02.00）帶一個(gè)Key；一臺8020 NCU導(dǎo)航控制器；一個(gè)8024發(fā)射接收機(jī)（內(nèi)置姿態(tài)傳感器和磁羅盤）；一根30米通訊、電源電纜；一個(gè)RS-485-232的轉(zhuǎn)換盒；1個(gè)WSM耐壓1000米全向信標(biāo)；姿態(tài)及艏向參考傳感器；若干串行通訊電纜；其他的工具及其附屬設(shè)備二、系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 該系統(tǒng)為英國Sonardyne公司生產(chǎn)的跟蹤距離為1000米的近岸帶聲學(xué)定位跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)在使用系統(tǒng)自帶的姿態(tài)和羅盤的時(shí)候定位精度為2.75%，當(dāng)使用外部高精度姿態(tài)傳感

2、器和電羅經(jīng)的時(shí)候可以達(dá)到0.5%的定位精度，系統(tǒng)的定位數(shù)據(jù)的更新速率為1Hz，系統(tǒng)可以輸出多種數(shù)據(jù)格式給外部的導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)具有自我檢測、信號分析、噪聲分析、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)等諸多功能，是一套非常優(yōu)秀的水下定位系統(tǒng)，根據(jù)不同的工作性質(zhì)該系統(tǒng)能夠勝任ROV跟蹤、拖魚跟蹤、水下建筑物跟蹤、水下潛水員跟蹤等等。三、軟件安裝首先在一臺全英文操作系統(tǒng)（XP）下安裝如下的軟件： Scout Pro USBL V2.02.00 CASIUS V5.01.8 Radian Tool V 1.04.0.5 WSM Utilities信標(biāo)設(shè)置軟件按照系統(tǒng)的提示在安裝完所有的軟件以后，就可以把系統(tǒng)隨機(jī)帶的黃色

3、的USB的軟件狗插入到計(jì)算機(jī)的USB接口中，然后雙擊USBL啟動(dòng)系統(tǒng)軟件。 系統(tǒng)硬件連接圖：4、 軟件運(yùn)行及系統(tǒng)設(shè)置雙擊桌面上的USBL圖標(biāo)啟動(dòng)軟件：軟件啟動(dòng)后，點(diǎn)擊edit菜單中的IO Ports，進(jìn)入系統(tǒng)的接口設(shè)置：在這個(gè)頁面上將完成系統(tǒng)所有設(shè)備的接口設(shè)置工作，主操作圖如下：首先將8020NCU導(dǎo)航控制器添加到系統(tǒng)中，連接成功以后系統(tǒng)會自動(dòng)找到該甲板單元并且顯示出甲板單元的硬件版本號，其主要的參數(shù)設(shè)置如下：（備注，上面的設(shè)定假象為NCU連接到PC的COM1口上）然后添加8024發(fā)射接收機(jī)，系統(tǒng)的通訊接口協(xié)議如下所示，在設(shè)置完成以后系統(tǒng)會自動(dòng)復(fù)位發(fā)射接收機(jī)，這個(gè)時(shí)候需要耐心的等待幾十秒鐘：在

4、等待了幾十秒鐘以后，系統(tǒng)會找到Transceiver并且顯示出它的版本號：添加系統(tǒng)自帶的姿態(tài)傳感器和艏向系統(tǒng)，設(shè)置如下（當(dāng)然我們可以根據(jù)系統(tǒng)連接的實(shí)際情況來設(shè)定系統(tǒng)所使用的端口，此處顯示的是系統(tǒng)連接到NCU Port 6A上的情況）：添加外置的姿態(tài)傳感器，當(dāng)前的端口選取的是NCU Port 7A：如果用戶把GPS也同步接入到這個(gè)系統(tǒng)中那么只需要將GPS連接到自己認(rèn)可的端口然后設(shè)置好輸入的數(shù)據(jù)格式和通訊協(xié)議既可；以上所有的接口設(shè)置完成以后一套系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)置就算結(jié)束了，當(dāng)然用戶可能希望同部輸出定位數(shù)據(jù)到外部的導(dǎo)航平臺，那么用戶只需要按照相同的設(shè)定添加一個(gè)OUTt（9種可用字符串輸出），然后定義好端

5、口和通訊協(xié)議就可以了；添加將要跟蹤的信標(biāo)點(diǎn)擊Edit的下拉菜單然后選取Transponders，就會出現(xiàn)下面的頁面；點(diǎn)擊Add然后在按照下圖進(jìn)行信標(biāo)的選取，缺省默認(rèn)的是WSW A1信標(biāo)下圖：然后繼續(xù)添加信標(biāo)，可以添加的WSW信標(biāo)還有八個(gè)信標(biāo)（共有九個(gè)信標(biāo)，用戶購買了A3、B3、C2四個(gè)信標(biāo)），當(dāng)然需要根據(jù)用戶的需求來進(jìn)行設(shè)置，若跟蹤多個(gè)新標(biāo)就逐一設(shè)定，若僅僅跟蹤一個(gè)新標(biāo)只需要把這個(gè)新標(biāo)添加上就可以了：三個(gè)信標(biāo)添加完成以后就如下圖所示（這里還添加了一個(gè)高頻的TZOBC信標(biāo)）：在接口和信標(biāo)添加完成以后系統(tǒng)就可以進(jìn)行水下信標(biāo)（目標(biāo)物）跟蹤的工作了，我們在跟蹤目標(biāo)物的時(shí)候需要做的僅僅就是點(diǎn)擊該信標(biāo)就可

6、以了，如下圖： 開始跟蹤以后，系統(tǒng)就會在設(shè)定的參數(shù)下進(jìn)行工作了，系統(tǒng)的更新數(shù)據(jù)的刷新率也將同用戶的設(shè)定相一致（最快1HZ）,另外如果用戶設(shè)定了同步輸出的數(shù)據(jù)格式的話，那么系統(tǒng)會通過設(shè)定的端口按照設(shè)定的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出。當(dāng)前可以輸出的數(shù)據(jù)格式的種類有：左邊就是系統(tǒng)能夠輸出的數(shù)據(jù)格式的類型，不同的系統(tǒng)有不同的數(shù)據(jù)格式和種類，每一種數(shù)據(jù)格式都在手冊上有明確地說明，用戶可以根據(jù)自己的工作性質(zhì)和數(shù)據(jù)采集平臺的類型和兼容性來選擇最適合自己工作的數(shù)據(jù)類型。以上我們講的是系統(tǒng)的主要的操作步驟，當(dāng)然系統(tǒng)還有一些其他的功能和設(shè)置下面就簡單作一下介紹：系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)的設(shè)定 環(huán)境參數(shù)中最重要的莫過于聲速剖面了，因

7、為聲速是直接影響測量結(jié)果的第一環(huán)境要素，如果沒有正確的聲速的話，就沒有正確的定位數(shù)據(jù)。因此原則上要求用戶一定要采集到測區(qū)的聲速剖面。 點(diǎn)擊Edit下拉菜單中的Environmental進(jìn)入到環(huán)境參數(shù)設(shè)定，在此界面上用戶可以導(dǎo)入測區(qū)聲速剖面和設(shè)置系統(tǒng)最大的跟蹤距離（1000米）：點(diǎn)擊Load Profile，然后選擇測區(qū)的聲速剖面文件（以系統(tǒng)自帶的演示文件為例）：選取完聲速剖面文件以后，系統(tǒng)會讀入界面中來，并且顯示出當(dāng)前的聲速剖面：有些時(shí)候系統(tǒng)的跟蹤會出現(xiàn)問題，問題的99%都來自于聲學(xué)噪聲，這個(gè)時(shí)候我們就需要對該跟蹤信標(biāo)的信號進(jìn)行分析，找出影響該信號的外界因素并且進(jìn)行相應(yīng)的故障排除，當(dāng)然最多的就

8、是外界的噪聲和多路反射，我們能夠從信號的圖譜上找到它并且要想辦法排除掉。聲學(xué)信號分析聲學(xué)信號的分析，我們只需要點(diǎn)擊Tools中的Acoustic Signal Analyser：在彈出的頁面中選取所要顯示的信標(biāo)信號就可以了：下面就是一個(gè)典型的系統(tǒng)的信號分析圖譜，正常的跟蹤信號應(yīng)該是所有的五條線都成平行狀態(tài)，并且相對穩(wěn)定，如果信號顯示雜亂無章，而且成折線狀那么可能是系統(tǒng)受到了外界噪聲的影響，或者系統(tǒng)的安裝方式帶來了噪聲，用戶需要針對性的排除這些影響：在Tools里面還有一個(gè)功能就是監(jiān)測系統(tǒng)周圍的噪聲并且以圖譜的形式顯示出來，這個(gè)功能能夠幫助我們知道周圍噪聲的水平，并協(xié)助用戶有針對性地去盡量減小這

9、些外界噪聲，從而使得系統(tǒng)的跟蹤更加的穩(wěn)定；系統(tǒng)典型的工作界面在點(diǎn)擊了想要跟蹤的目標(biāo)信標(biāo)以后，系統(tǒng)會立刻進(jìn)行自我設(shè)置并且開始跟蹤這個(gè)被選中的信標(biāo)，并且在左側(cè)顯示當(dāng)前系統(tǒng)的跟蹤情況和信標(biāo)的位置，如果系統(tǒng)沒有檢測到信標(biāo)那么就呈現(xiàn)紅色字體，如果系統(tǒng)跟蹤新好不好久顯示黃色字體，如果信號取消就顯示為紅色，如果跟蹤狀態(tài)良好就顯示綠色字體。系統(tǒng)還有一個(gè)工具就是用來測試當(dāng)前8024發(fā)射接收機(jī)的聲學(xué)部分有沒有問題，如果顯示的Phase Span超過6那么發(fā)射接收機(jī)可能會存在問題，就需要盡快聯(lián)系廠家進(jìn)行故障診斷或者維修，當(dāng)然這是建立在如果發(fā)射接收機(jī)遭受到碰撞或者損壞以后，還有一種情況就是單次的測試會出現(xiàn)紅色的數(shù)值，

10、這個(gè)時(shí)候我們需要做的就是重新檢測一次。以上就是一個(gè)簡單快速的系統(tǒng)操作指導(dǎo)，當(dāng)然系統(tǒng)中還有一些其他的功能：設(shè)置系統(tǒng)的發(fā)射功率、檢波門限、打開WSM信標(biāo)的壓力傳感器等等一些功能，這需要用戶自己在操作中逐漸熟悉。重要提示：1、024發(fā)射接收機(jī)的發(fā)射面絕對不可以直接放置到船甲板、地面等任何堅(jiān)硬的物體上，用戶要做的就是要么平放，要么使用保護(hù)罩，要么底下墊上海綿等柔軟物；2、用戶絕對不可以把任何的油性物質(zhì)（黃油、機(jī)油、柴油、花生油）涂抹到8024發(fā)射接收機(jī)的發(fā)射面上，否則系統(tǒng)將失去跟蹤能力，并且有可能直接損壞發(fā)射接收機(jī)；3、WSM信標(biāo)在充電完畢以后，一定要檢查金色的透氣孔有沒有恢復(fù)到原位，如果沒有那么一定要用手按下去，否則會進(jìn)水；4、8024發(fā)射接收機(jī)、WSM信標(biāo)都不能長時(shí)間在空氣中進(jìn)行測試，否則會直接損傷換能器；另外兩者也都不允許長期暴露在炙熱的高溫下，否則會損傷換能器；5、WSM信標(biāo)在充電的時(shí)候需要將開關(guān)置于