高精度海底相对测地系统研究简报

海底测地系统是指放置在海底用于近距离、实时监控海底地质体变形的新一代国际先进的科学观测设备，它可用于观测南海、西太平洋以及印度洋的地震、海啸活动、火山喷发、海底滑坡、沉积过程、天然气及油气活动等一系列与海底变形有关的过程。

海底测地系统可分为相对测地系统和绝对测地系统两大类：相对测地系统是多台具备声脉冲发射和接收功能的海底基站组建成的观测网，通过定时相互通讯，连续观测各基站之间的相对距离变化，获得基站间的相对运动速度和位移。而绝对测地系统是将海底测距装置呈网格投放，将声波发射装置安装在考察船或AUV 等设备之上，通过定期与海底测距装置通讯，借助全球卫星定位系统实时观测海底各测距装置在地球参照系中绝对位置的变化。

我国首套海底测地系统分两期目标进行研制。

第一期目标：实现高精度海底相对测地系统的研制与应用研究，第二期目标：实现高精度海底绝对测地系统的研制、应用研究及产业化推广。第一期目标：高精度海底相对测地系统研制任务已完成：（1）工程样机外部支架、着陆器、传感器与控制设备（声学测距仪、释放器等）、数据采集平台等分系统的结构、机械、电子元件的方案设计、采购、加工、组装、联合调试等工作（2）系统整体以及分部件的抗压性能、稳定性能测试，已突破深海6000m密封技术、即将验证深海自浮式底基观测技术、高精度海底相对测地技术等多项技术，水下定位精度达±2 厘米+10ppm（3）系统下位机程序及上位机监控软件的开发与调试，可通过软件对工程样机进行控制与实时监控。图1 所示为研制的高精度海底相对测地系统的示意图，以及数据采集平台的测试图片。目前，高精度海底相对测地系统工程样机已总装联调完毕，于2016 年1 月开始消声水池与近海测试工作。

图1 相对测地系统示意图与联调测试图片

第一期目标：高精度海底相对测地系统研制工作的顺利进行，可配合南海所“十三五”期间在南海、西太平洋以及印度洋的国际前沿科学研究，同时为后续开展第二期目标：高精度海底绝对测地系统研发，并最终为我国海底精密测地系统的产业化推广提供坚实基础。