经过20年的努力，我国水声定位导航技术与发达国家之间的差距逐步缩小，为我国水声定位导航产业的发展奠定了技术基础。自我国“十五”计划以来，随着国家在海洋科学、海洋工程等海洋领域的投入增加，水声定位导航的需求急剧增加。面向我国海洋领域重大发展战略需求的水声定位导航技术支撑，其需求主要体现在“深、远、精、多”,即“深海底、远距离、精度高、多用户”。
2000年，科学技术部国家高技术研究发展计划(以下简称“863”计划)海洋技术领域同步布局了“长程超短基线定位系统研制”课题，该课题于2006年5月在南海进行了深海定位试验验证，作用距离达到8600m，定位精度优于0.3%斜距。
水下定位系统按照基线长度分为长基线、短基线和超短基线，见下表。从表中可以看出，超短基线可以封装到一个设备中，而长基线和短基线绝难做到的。长基线和短基线都是由多个基元（应答器）以一定几何形状组成的基阵。长基线一般固定在海底，跟踪范围可达几百平方公里。而短基线一般安装在船上或平台上，是鱼雷靶场广泛使用的一种三维跟踪系统。
同一时期，科学技术部设立“水下DGPS高精度定位系统”研制项目，并取得重要进展。浙江省千岛湖试验结果表明，对于水深45m左右的水域，动态定位精度优于2m，水下授时精度为0.2ms。以上技术的发展填补了我国在该领域的空白。
水下GPS定位导航系统主要由GPS卫星星座、差分GPS基准站可选）、四个以上GPS浮标、安装在水下目标或载体上的水下导航收发机、陆基或船基数据处理与监控中心简称数据控制中心）、水上无线电通信链路、水下水声通信链路组成，如下图。多个GPS浮标与水下导航收发机构成以浮标为基线的海面长基线水下定位导航系统。
1.水上跟踪模式一用户在水上
当水上用户需要跟踪水下自标或动态定位）时，就从数据控制中心的监控界面向水下导航收发机安装在水下目标上发送定位请求信号，水下导航收发机激活后向GPS浮标发射定位信号，GPS浮标将水声定位信号、浮标姿态校准数据、GPS信号等信息进行调制后发送到数据控制中心。数据控制中心将GPS基准站差分信号与以上信息融合处理后计算出水下目标的位置，并动态显示水下目标在大地测量坐标系中的位置。
2.水下导航模式一一用户在水下
当水下目标需要导航定位、测量控制或工程放样）时，水下用户就通过用户接口激活安装在水下目标上的水下导航收发机，向GPS浮标发射定位信号或自动控制定位信号发射），同时向数据控制中心发射导航请求信号。GPS浮标将水声定位信号、浮标姿态校准数据、GPS信号等信息进行调制后发送到数据控制中心，数据控制中心将GPS基准站差分信号与以上信息融合处理后计算出水下目标的位置，经调制后发射到水下导航收发机。水下目标通过导航收发机将信号解码后就能计算出导航参数。此时，数据控制中心也可与其中一个GPS浮标集成在一起。
科学技术部于“十二五”期间安排了“深水高精度水下综合定位系统研制”课题，该课题发展相关的技术和设备，自主研制了水下声学综合定位系统样机，可以在7000m深海提供高精度定位服务。2015年通过了“863”计划海洋技术领域组织的海上试验验收,打破了国外对深海亚米级精度定位技术和产品的垄断。研制的产品成为7000米“蛟龙号”载人潜水器的水下定位重要支撑系统、4500米“深海勇士号”载人潜水器的唯一水下定位系统。“深海勇士号”载人潜水器于2017年9月29日在南海3500m深处仅用10分钟就快速找到预定的海底目标。
参考文献
1、海洋大地测量基准与水下导航_中国科学院_2022.06
2、我国首套水下GPS高精度定位导航系统简介_“863”计划“水下GPS高精度定位系统”课题组2004
3、长程超短基线定位系统研制_喻敏2006
4、深水高精度水下综合定位系统研制科技报告_郑翠娥
5、https://cx.resource.edu.cn/homepage/content?id=576
6、水声定位系统在海洋工程中的应用_孙大军2012
7、水声定位导航技术的发展与展望_孙大军2019
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