海洋大地測量基準與水下導航

目錄
總序　i
前言　vii
引言　ix
第一章　戰(zhàn)略支撐地位、意義與作用　1
第一節(jié)　維護國家海洋權益和國家安全的重要基礎設施　1
第二節(jié)　國家藍色海洋經(jīng)濟、“21世紀海上絲綢之路”的基礎支撐　3
第三節(jié)　海洋資源開發(fā)和海洋環(huán)境監(jiān)測的重要支撐條件　4
第四節(jié)　數(shù)字海洋、透明海洋和智慧海洋的核心要素　5
第五節(jié)　海洋科學及地球科學問題研究的基礎平臺　6
第二章　國內外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析　9
第一節(jié)　發(fā)達國家海底空間基準技術發(fā)展現(xiàn)狀　9
一、海底大地測量基準與海底觀測網(wǎng)絡　9
二、聲學定位系統(tǒng)與聲學導航定位技術　13
三、水下自主導航定位技術　15
四、綜合PNT體系與海洋PNT技術　17
第二節(jié)　我國海洋大地測量基準與導航技術現(xiàn)狀　18
一、我國海洋大地測量基準發(fā)展現(xiàn)狀　18
二、我國海洋水下定位裝備發(fā)展現(xiàn)狀　19
三、我國綜合PNT體系與海洋綜合PNT體系發(fā)展現(xiàn)狀　21
第三節(jié)　我國海洋PNT*新技術進展　22
一、海底大地測量基準理論研究　23
二、我國首*海底大地測量基準試驗網(wǎng)建成　23
三、海洋PNT技術裝備研發(fā)與工程化應用　24
第四節(jié)　問題、差距與機遇　26
一、問題與差距　26
二、機遇與挑戰(zhàn)　28
第三章　海底大地測量基準建設難點問題及發(fā)展途徑　31
第一節(jié)　海底大地測量基準建設難點問題　31
一、基礎設施建設與維護成本　31
二、海底大地控制網(wǎng)勘選　32
三、海底空間基準維護　32
四、多源海洋大地測量觀測融合　33
第二節(jié)　海底大地測量基準建設的基本準則　33
第三節(jié)　海底大地測量基準發(fā)展途徑　35
一、多學科、多領域融合發(fā)展　35
二、急用先建，分步實施　35
三、軍民融合，共建共用　36
四、從理論到應用全鏈條攻關　37
第四章　海洋PNT體系建設難點及發(fā)展途徑　39
第一節(jié)　海洋PNT體系建設難點　39
一、水下PNT信息源建設　39
二、海洋彈性PNT終端小型化　40
三、用戶端多源PNT信息彈性融合　41
四、海洋PNT服務網(wǎng)絡構建　41
第二節(jié)　海洋PNT體系發(fā)展的基本準則　41
第三節(jié)　海洋PNT體系發(fā)展途徑　43
一、納入國家綜合PNT體系建設框架　43
二、發(fā)揮我國北斗及聲學導航技術優(yōu)勢　43
三、加大高新PNT技術儲備與微PNT傳感器研發(fā)　45
四、堅持彈性PNT發(fā)展路線　45
第五章　海洋大地測量基準體系及其關鍵技術　47
第一節(jié)　海洋大地測量基準理論　47
第二節(jié)　海洋大地測量基準構建技術體系框架　48
第三節(jié)　海底大地測量基準建設關鍵技術　50
一、海底大地控制網(wǎng)布測與定位方法　50
二、海洋大地測量基準模型優(yōu)化　56
三、海洋大地測量基準與陸地測量基準的無縫連接策略　65
四、海洋大地測量基準的維持與更新策略　69
第四節(jié)　海底基準信標裝備研制關鍵技術　72
一、裝備研制原則　72
二、淺?；鶞史脚撛O計　74
三、深海基準方艙設計　77
四、海底多信標方艙設計　77
五、海底多傳感器方艙設計　79
六、海底基準方艙制造工藝　80
第五節(jié)　海底空間基準試驗網(wǎng)構建　83
一、試驗網(wǎng)設計的目標和內容　84
二、海底空間基準試驗網(wǎng)設計　85
三、試驗區(qū)選取與實施　87
四、觀測試驗與數(shù)據(jù)處理和分析　89
五、主要試驗結論　96
第六章　海洋導航技術體系及其關鍵技術　98
第一節(jié)　海面及水下導航技術框架　98
第二節(jié)　水下聲吶導航定位技術　101
一、水下聲吶導航定位技術裝備　101
二、主動式聲吶定位技術　102
三、被動式聲吶定位技術　103
四、海洋聲速場構建與海洋環(huán)境誤差修正技術　104
第三節(jié)　慣性導航定位技術　105
第四節(jié)　INS/重力匹配導航技術　107
一、重力匹配導航關鍵技術　107
二、重力場適配區(qū)選取方法　107
三、高精度重力匹配圖構建技術　109
四、高精度實時重力測量技術　111
五、重力匹配算法研究　112
第五節(jié)　海洋綜合PNT裝備與多源PNT信息融合技術　113
一、海洋綜合PNT裝備　113
二、海洋多源PNT信息融合技術　113
第六節(jié)　極地海洋大地測量基準與極地海洋導航發(fā)展方向　118
一、極地海洋大地測量基準構建策略　118
二、極地海洋導航發(fā)展方向　118
第七章　我國海洋大地基準體系發(fā)展方向　120
第一節(jié) “十三五”海洋大地基準建設成果概述　120
第二節(jié)　海洋大地測量基準建設主要發(fā)展方向　122
一、構建近海大地測量海底大地控制網(wǎng)絡　122
二、陸海垂直基準歸一化建設　122
三、動態(tài)海底監(jiān)測大地基準體系及其數(shù)據(jù)反演　123
四、應急海洋基準網(wǎng)絡建設及實時或準實時數(shù)據(jù)處理理論與技術　124
五、陸?？仗炝Ⅲw大地測量數(shù)據(jù)采集體系及其裝備核心技術　125
六、多源海洋觀測數(shù)據(jù)的彈性融合理論與軟件平臺建設　125
第八章　我國海洋水下導航定位體系發(fā)展方向　128
第一節(jié)　國家海洋水下導航定位體系建設概況　128
第二節(jié)　國家海洋PNT體系建設主要發(fā)展方向　129
一、國家“水下北斗系統(tǒng)”基礎設施建設　129
二、多機理PNT與匹配場信息資源建設　131
三、海洋PNT核心元器件國產(chǎn)化　132
四、深海長航時PNT終端彈性化與智能化　132
五、彈性化PNT融合理論與算法　133
六、極區(qū)PNT體系建設　134　
第九章　我國海洋大地測量和海洋PNT學科建設　136
第一節(jié)　海洋大地測量學科發(fā)展概況　136
第二節(jié)　海洋PNT學科發(fā)展概況　138
第三節(jié)　海洋大地測量與海洋PNT人才培養(yǎng)　139
第四節(jié)　國際學術交流與技術合作　140
一、加強基礎研究領域的學術交流與合作　141
二、加強與世界知名海洋研究機構的合作　143
三、加強政府間雙邊和多邊合作　144
參考文獻　146
彩圖