现代导航与制导课件：第六章 陆基无线电导航.ppt

1、 上课时间、地点上课时间、地点 任课教师：任课教师：重要信息：6.1点源系统6.2罗兰6.3仪表着落系统6.4城市定位与室内定位6.5相对导航、跟踪和声纳收发器6 陆基无线电导航点源系统点源系统尽管可以利用多个站的观测值，但点源点源导航系统导航系统仅利用来自单站的观测量即可提供水平定位信息。全向信标广播150KHz1700KHz之间的全向信号。一些全向信标NDB也广播无线电台 或 者 发 射 全 球 导 航 卫 星 局 域 差 分LADGNSS信息。利用测向接收机，可测量其相对信标的轴向，精度可达5。点源系统点源系统根据两个NDB可确定粗略的位置。或者，飞机可利用方向测量信息朝着信标飞行，并利

2、用信标发射模式中的垂直零位判断何时飞越信标，从而确定位置。目前正在计划在不久的将来淘汰专用NDB。伏尔伏尔VORVOR和测距测距DMEDME信标通常配置在一起。他们设计的目的是为航空服务，因此在高空其覆盖半径通常为400KM，而距离地面300m高度则降至约75KM。点源系统点源系统VORVOR信标信标发射的频段为108MHz118MHz。各站在副载波上发射一路30Hz调幅信号和一路30Hz调频信号，同时还发射一路识别码以及一路可选的语音信号。AM与FM信号之间的相对相位随方位角变化，VOR接收机对其进行测量即可获取从信标至磁北的航向，精度为12，最大距离上的相应定位精度为7KM14KM。点源系

3、统点源系统DMEDME为双向测距系统，工作于960MHz1215MHz。用户设备称为问询机，发射双脉冲信号。DME信标称为应答机，收到询问信号50us后一单独的频率播发应答双脉冲信号。每个应答机设计可以同时服务100个用户。当在很短的时间间隔内连续收到来自两个问询机的信号，应答机优先响应前面那个。点源系统点源系统每个DME应答机均随机发射脉冲以响应多个用户。问询机必须识别出哪一个是响应自己的信号。最初到应答机的距离是未知的，此时问询机工作于如下搜索模式：每秒发射多达150个脉冲对，并在发射后的固定间隔接听响应信号，同时每几个脉冲变换一次间隔时间。当间隔与响应时间相符时，将会接收到响应大多数问询

4、机的脉冲信号。点源系统点源系统否则，只能偶尔接收到脉冲信号，因为对其他用户的响应与问询机发射是不相关的，如下图9.1。点源系统点源系统一旦搜索到响应时间，问询机就切换至跟踪模式，将问询机频率降低到每秒30个脉冲对，并且只扫描单边预测响应时间。过去，测距误差标准差为130m，但对于现代信标和接收机，精度可达到20m的量级。根据测量距离确定水平距离时，必须考虑接收机和发射机的高度差，如图9.2，点源系统点源系统用户纬度和经度近似为：22() cos()()atmnmatNtthhLLRLh22()()()cosatmnmatEttthhsinRLhL（9.1）点源系统点源系统式中： 是DME距离测

5、量量； 是VOR方向； 是磁偏角； 、 、 是信标纬度、经度和高度； 是用户高度。忽略地球的曲率以及萨格拉克效应后，会分别产生65m和0.6m误差。许多VOR/DME用户沿着连接信标的空中路线运动，以相对目的地信标的距离和方向而不是相对地球的参考位置进行导航。mnmtLtthah点源系统点源系统欧 洲 和 北 美 大 多 数 地 区 ， 有 许 多 个VOR/DME信标，而一般地，采用两个DMEDME测量测量，与采用一个DME和一个VOR测量相比，可提供更高的定位精度。塔康塔康(TACAN)(TACAN)是美军对DME的增强，它每秒增加了135个秒脉冲，其标准应答机带有精度为0.5的方位信息。

6、VORTAC信标同时为VOR/DME和TACAN用户提供服务。6.1点源系统6.2罗兰6.3仪表着落系统6.4城市定位与室内定位6.5相对导航、跟踪和声纳收发器6 路基无线电导航罗兰罗兰远距离导航罗兰（远距离导航罗兰（Long navigation Long navigation LoranLoran）包括多个系统，其中许多已经被废弃。目前的系统如罗兰罗兰-C-C、恰卡恰卡、E E 罗兰罗兰，工作在100KHz的低频段。有许多发射机构成台链，每个台链包括一个主台和25个副台。某些发射机采用双频，同时属于两个台链。罗兰罗兰传统上，接收机测量多个时间差信息，每个时间差包括来自同一个台链的两个发射机

7、的信号到达时间差。当对每个时间差校正了发射时间差之后，即定义了接收机可能位于其中的双曲型位置线如图9.3所示。这种定位方法即称为双曲线定位，通常根据两个TD时间差可以确定两维位置。罗兰罗兰罗兰罗兰罗兰利用地波传播，处于无线电低频段，作用距离和高度无关。对于现代用户装置，其发射机作用距离可达1000km1700km，海面为1700km2400km。天波信号传输更远，但不够可靠和精确。与GNSS相比，罗兰信号的一个主要优点在于可以很好的穿透山谷、城市峡谷和建筑物，甚至地下室。罗兰罗兰罗兰-C精度指标为95%概率海面径向误差小于400m。然而，差分的E罗兰在诸如机场和海港等特定地点精度可达10m量级

8、。罗兰罗兰作为美国的一个军用系统，罗兰-C在1950年后建成，其覆盖北大西洋、北太太平洋以及地中海等区域。从1974年开始，罗兰-C对民用航海开放，后来又被美国航空协会采用。1994年底，美国海外罗兰站台移交至所在地国家，其中大多数仍保留下来并发展形成网络。罗兰罗兰恰卡（Chayka）由苏联开发，也是作为军用系统，与罗兰-C几乎相同。2007年，罗兰-C与恰卡（Chayka）的组合覆盖了北半球大部分地区，包括毗邻的美国、加拿大部分地区以及阿拉斯加、北欧、中东（包括沙特阿拉伯）、俄罗斯部分地区、日本、朝鲜、中国沿海以及印度的一部分。罗兰罗兰E罗兰是对罗兰-C后向兼容的改进计划，从20世纪90年代

9、中期开始，目前仍在进行之中。第一阶段包括替换过时的发射机以及将TOT同步机制改为UTC，在美国、北欧和远东已经完成。对TOT进行同步时可实现台链间的TD和但发射机的伪距测量，取消了设定台链内至少跟踪两台发射机的限制，改善了有效覆盖性能。罗兰罗兰更新站台的第二阶段是使用罗兰数据通道或Eurofix发射差分修正量以及其他数据。对美国罗兰站台的LDC添加始于2005年。近年来的用户设备改善包括跟踪所有可用信号（可能超过30个）、提高敏感性、改进信号的传播延迟数据库以及磁场天线，它体积更小，并消除了静电干扰的参透影响。罗兰罗兰罗兰信号全部以20KHz双边带宽及垂直极化的100KHz载波进行发射。同一台

10、链内的站台轮流发射TDMA形式的信号。图9.4表示的是从一个台链接收到的信号。罗兰罗兰每次发射包括一组8个500us的脉冲，起始间隔1ms，主台在第8个脉冲后的2ms时刻增加一个额外的脉冲，部分站台也在第8个脉冲后1ms广播加载LDC的第9个脉冲。同一组内每个脉冲的极化特性是变化的，以产生相位码，它每两组重复一次。副台采用与主台不同的相位码。罗兰罗兰每个发射机以50ms100ms的固定时间间隔进行重复发射，该间隔称为组重复间隔（Group Repetition Interval，GRI）。每个台链靠GRI的不同来区分。不同的罗兰台链间的信号可能产生互相干扰，需要慎重选择GRI，使得链间干扰的重

11、复时间间隔超过10ns。罗兰罗兰另外，现代罗兰用户设备能够预测哪些脉冲可能受到来自其他罗兰站台的干扰，因此可以将其忽略掉甚至扣除不需要信号的复制信号。这样比最强的可用信号微弱40dB的信号也可被跟踪。罗兰罗兰 来自同一个发射机的天波信号，其多路径会让接收到的信号脉冲变游。老式接收机采用距脉冲起点30us的跟踪点，这比起天波相对地波的延迟要小，从而确保只使用后者。现代接收机对每个脉冲进行多重采样，然后对其处理以分离地波分量。罗兰罗兰 罗兰-C发射机通过“闪烁”指示其信号失效，不应该使用。“闪烁”的前两个脉冲每4s被忽略3.75s。失效的E罗兰发射机关闭即可。 每个LDC脉冲以4种延迟状态中的一种

12、以及8个相位状态进行调制。上述状态组合起来每个脉冲可提供5个数据位，以及50b/s100b/s的数据率，具体取决于GRI。罗兰罗兰EurofixEurofix系统系统，当前作用于欧洲西北部与沙特阿拉伯，其每个脉冲偏移0、1或者-1us以提供一个数据通道。Eurofix携带有GNSS差分修正量以及其他数据，可能包括差分罗兰数据。每个脉冲组的时间保持一致，以使测距误差最小。数据率为每GRI有7位，即70b/s140b/s，其中某些用于误差校正。罗兰罗兰信号的采样与接收机复制生成的预期信号进行相关，然后输入至信号捕获与跟踪模块，生成伪距观测量。与GNSS类似，捕获所需要的信噪比跟踪要高。罗兰罗兰El

13、oran利用下式对由TOA测量获取的伪距观测量 实施校正：式中: 是发射时间; 是在海水表面的有效传播速度 是(负的)传播延迟校正，用来补偿陆地较低的传播速度和其他延迟；下标j表示罗兰站台。传播延迟，称为附加二次因子，利用数据库进行校正。csttcASF,()Cjsa jst jASF jttc （9.2）罗兰罗兰对于陆地和海上用户。由用户设备测量的信号为沿大圆路径(传播)的地波。这样伪距就可用发射纬度 、经度 和用户纬度 、经度 表示，由下式解算:tLtaLa式中 是接收机时钟偏差； 是测量残差， 、 分别是南北向、东西向大圆曲率半径，由式2.65、式2.66给出，并有rcjNRER22()

14、()()cos()cosCjtjNtjaNatjEtjtjaEaarccjL RLL RLRLLRLL（9.3）罗兰罗兰 这是地球中心所对的东西向大圆一个单位经度变化所对应的角度。注意萨格拉克效应已经认为包含在 中。 至少需要三个伪距观测量来解算出纬度、经度和时钟偏差。当有更多观测量时，解是超定的。ASF222( )cos1(1cos)( )NERLLLRL（9.4）罗兰罗兰采用与GNSS导航解算类似的最小二乘或卡尔曼滤波，见7.5节的描述，可以得到解算结果。n个观测量的最小二乘解为：111221/()0001/()cos0 ()001PaaPaaPrcrcPCCPNaPPPTTCCEaann

15、nPCnCnLLRLRLLG GG（9.5）罗兰罗兰式中:上标P表示预测值，观侧几何矩阵为：式中 为从用户天线到发射机的视线单位矢量，投影到当地导航坐标系。对于航空用户，由于信号传播方式为地波与直线传播的混合，解算复杂，式9.3无效 natu,1,1,2,2, , ,111nnatNatEnnatNatEnnnat n Nat n EuuuuuuG（9.6）罗兰罗兰旧的罗兰用户设备观测量时间差TD， 可以利用下式获取校正了的距离增量 ； 式中： 是发射时间差，称为标称发射延迟（Nominal Emission Delay，NED）。i，j分别为罗兰主台和副台。,TD ijsa jsa ittt

16、c ,NED ijt,CijTD ijNED ijASF jASF ittc （9.7）罗兰罗兰双曲线定位不需要解算接收机时钟，因此对于主台m和n个副台之间的时间差TD，陆地和海上用户的最小二乘解算为111221/()001/()cosPaaPaaPPCmCCmPPPTTNaCmCCmnnnPPEaaPPCmnCnCmLLRLRLL G GG（9.8）罗兰罗兰其中，, ,1, ,1, ,2, ,2, , , , ,nnnnat m NatNat m EatEnnnnat m NatNat m EatEnnnnnat m Nat n Nat m Eat n EuuuuuuuuuuuuG（9.9）

17、罗兰罗兰 造成罗兰伪距和时间差TD测量偏差的主要原因，是信号传播速度的变化，主要是陆地传播速度的变化，大约比水面小0.5%。这样，对于1000km的地面(传播)路径， 大约为5km。传播速度随地形传导率与粗糙度变化，因此很难建模。早期罗兰-C系统的ASF修正只能精确到几百米。ASF罗兰罗兰对于E罗兰，综合利用观测量与建模，正在开发更高分辨率的AF数据库。可将测距偏差减小到100m以内。对于诸如机场和港口等感兴趣区域，通过利用比普通应用更高分辨率的格网，可以得到更高精度的ASF修正。罗兰罗兰与往何其他无线电系统类似，罗兰信号易受多路径的影响。由于波长很长，多径仅出现在像山峰、桥梁、传输线缆等大型

18、物体上。当采用高分辨率的数据库时，多路径效应可以并入ASF修正之中，因为它在几百米之内都是相关的，而且由于发射机是固定的几乎不随时间变化。与GNSS相比。多路径并不会在城市区域导致较差的性能，罗兰罗兰罗兰测量中的随机误差是源自大气的电气噪声、人为干扰以及其他罗兰信号产生的射频噪声。对干较强信号和现代用户设备，噪声导致的测距误差标准差可可低至1.5m,而弱信号的噪声可达100m。这样，对于全视野（all in view）用户设备，在导航解算中对每个测量量进行适当加权就是非常重要的。罗兰罗兰和GNSS一样，在噪声性能与动态响应之间有一个设计上的权衡。罗兰用户设备跟踪环路的典型时间常数为几秒。这样，

19、对于用户载体速度变化，其响应延迟可能导致数十米的定位误差。因此，应该缜密地设计用户设备使其与应用相匹配。罗兰罗兰与GNSS相同，精度衰减因子可用来预测伪距或TD精度决定的位置精度。除了无垂直分量之外，前面7.1.4节的论述基本适用于罗兰。对于伪距观测量，精度衰减因子DOP由下式给出：式中： 由式（9.9）给出。nG2212()NTEnnTDDDG G（9.10）罗兰罗兰如同差分GNSS，设计差分罗兰的目的是消除时变的信号传播延迟和TOT误差，它通过在已知位置的参考站进行测量然后向用户发射校正信息来实现。校正信息包含平滑的伪距或TD观测量与其标称值之间的差值ASF修正数据库还可用来说明传播延迟的

20、空间变化。参考站和所有用户必须采用相同的数据库。罗兰罗兰差分修正量可借助E罗兰的LDC、Eurofix或者专属链路发射。由于地波传播特性在不同地形的变化，空间不相关性高于DGNSS，因此可得到的最好结果是在距参考站30km以内的范围，位置误差标准差大约为10m。6.1点源系统6.2罗兰6.3仪表着落系统6.4城市定位与室内定位6.5相对导航、跟踪和声纳收发器6 路基无线电导航仪表着陆系统仪表着陆系统仪表着陆系统仪表着陆系统ILSILS（Instrument Landing Instrument Landing SystemSystem）用来引导航空器接近跑道。信号在一个锥形范围内发射，以推荐的

21、进近路线为中心，并从跑道边界向外延伸10km20km。其包括三个要素，定位信标、滑行坡面以及多至三个的标识信标，如图9.5，仪表着陆系统仪表着陆系统仪表着陆系统仪表着陆系统定位信标发射108MHz112MHz频段信号，以跑道为中心线向两侧扩展至少35。其包含一路载波、一路标识（码）以及两路调幅音频信号。飞机处于中心线左侧时其中一路调路调幅音颇信号的接收幅值要大些。而飞机处于右侧时则另一路调幅音频信号要大些。当飞机处于中心线36范围内时，两路音频的调制深度之差与航线偏差成正比。仪表着陆系统仪表着陆系统滑行坡面在329MHz335MHz频段发射，提供俯仰平面的相应信息。当飞机飞行路径的仰角位于典型

22、推荐值3的1/4范围内时DID与路径偏角成正比。在超出该值并小于推荐路径最少8的范围，它为常值读数。标识信标以75MHz频率发射朝上的锥形常值音频信号。第一个信标用来标记接近的起点，第二个一般位于跑道边界900m处，第三个通常位于300m处。，仪表着陆系统仪表着陆系统定位信标发射108MHz112MHz频段信号，以跑道为中心线向两侧扩展至少35。其包含一路载波、一路标识（码）以及两路调幅音频信号。飞机处于中心线左侧时其中一路调路调幅音颇信号的接收幅值要大些。而飞机处于右侧时则另一路调幅音频信号要大些。当飞机处于中心线36范围内时，两路音频的调制深度之差与航线偏差成正比。6.1点源系统6.2罗兰

23、6.3仪表着落系统6.4城市定位与室内定位6.5相对导航、跟踪和声纳收发器6 路基无线电导航城市与室内定位城市与室内定位 最简单的移动电话定位方法是基站识别基站识别（Identification，ID）它只报告基站位置。相应的移动电话位置误差在市区可达1km，而郊区可达35km。北美CDMA和CDMA2000标准将基站与UTC同步。因此通过接收多个基站信号。手机可进行无源测距从而获取位置解。无源测距是通过类似GNSS的前视三边交汇(Advanced Forward-Looking Trilatetion， AFLT)城市与室内定位城市与室内定位先进技术来实现的(参见6.1节)。对于三个基站，存

24、在两种可能的纬度、经度和接收机时钟偏差解。而利用四个基站可得到唯一解。位置精度受多路径效应影响，从20m变化至100m以上。城市与室内定位城市与室内定位其他区域采用的GSM和宽带（Wideband CDMA，WCDMA)标准，不对基站进行同步。为了使其通讯帧同步，GSM手机与当前基站实行双向测距，精度可达150m具体视多路径情况而定。另一种增强观测时间差分的方案，与差分GNSS类似，利用已知位置的接收机网络来侧量基站时钟偏差。城市与室内定位城市与室内定位不修改网络，矩阵方法即可利用GSM或WCDMA来获得位置解。或者将来自多部手机的伪距观测量汇总到一起。从基站j到手机k的伪距为之中 是手机和基

25、站位置； 是时钟偏差； 是误差。对于M部手机，每部手机应用N个基站。则有MN个观侧量和3M+N-1个未知量。iiijikrr、cjck、cjkiijkijikcjckjkrr（9.12）城市与室内定位城市与室内定位其中包含手机纬度和经度2M个，以及M+N-1个相对时钟偏差。基站位置是己知的，而手机高程可认为与地形一致。这样，当MN=3M+N-1可得到解，此时需要至少4个基站和3部手机(或者5个基站与2部手机)。基站时钟在几个小时内是稳定的，因此一旦将其校准则可以得到单个手机的位置解。位置精度视多路径情况而定。GSM为50100m，WCDMA为2550m。城市与室内定位城市与室内定位泛无线信一号

26、是无线电信号的通用术语，这些无线电信号不是专门设计用于导航的，如收音机和电视广播。 任何无线电信号都可能用于实现载波相位定位。只要一个基站就不需要发射机同步。8.2节描述的用于GNSS的方法一般都是可行的，一个例子是指针系统指针系统(cursor system)(cursor system)。城市与室内定位城市与室内定位至少需要来自三个站址的发射信号来解算纬度、经度以及用户一基站时钟偏差，而利用更多的信号可加速模糊度解算。不需要采用扩谱调制，因为不存在约束整周模糊度搜索空间的码测量。然而，信号几何构形随用户相对地面发射台的运动而快速变化。利用接收信号的强度(Received Signal St

27、rength，RSS)与调制可以辅助模糊度解算。城市与室内定位城市与室内定位当信号良好时，载波相位定位精度约为波长的2%，相对基站的距离由载波相干长度与模糊度格数搜索空间决定。在中频段，可达到的精度约为5m，而距离为30km量级。不过，调幅（AM）广播在很多国家正在很快变得过时。利用数字广播，导航接收机可以跟踪信号调制中的已知部分。Rosum电视定位系统采用所有数字电视标准中均存在的同步码，城市与室内定位城市与室内定位它还可以利用模拟电视广播中找到的同步信号。基站仍然是需要的，但是整周模糊度搜索空间远小于载波相位定位，因此距离可以更远。精度为5m20m,视多路径而定。然而，在很多城市尤其是欧洲

28、内部，广播运营商全部共享发射站，导致在某些位置的信号几何构形不足。城市与室内定位城市与室内定位建筑物内部的GNSS信号强度，可通过在建筑物内进行信号的二次发射来增强。然而，用户设备将会把二次发射系统的接收天线位置作为自己的位置进行报告。如果二次发射信号在建筑物内的四个天线间循环，则当每次用户信号切换天线时。根据每次的伪距跳变并利用双曲线定位可以确定用户位置，因为这些跳变本质上是时间差分观测量。城市与室内定位城市与室内定位切换间隔必须足够慢以便跟踪环路能够响应，限制在大约0.5s，因此用户运动将会降低其精度。更快的切换周期将需要对用户设备进行相应修改。城市与室内定位城市与室内定位无线局域网络技术

29、。也称为Wi-Fi和IEEE 802.11，提供2.4GHz与5GHz频段的计算组网。基站，称为接人点（Acess Point，AP），位于办公与公共区域，如咖啡店和机场等。每个接人点作用范围可达100m不过墙体和建筑物的衰减往往会将其减小至几十米。城市与室内定位城市与室内定位WLAN定位利用现有的通讯设施，因此实现起来成本低廉。有几种商用定位服务是可用的。有些是计算在网络服务器中的位置，而其他的则是计算在用户设备的位置。每一个接人点AP通过一个唯一的码来识别。因此。只要识别出范围内有哪些AP,并利用它们的位置信息数据库，就可在一个较广阔的区域内获得用户位置，精度可达几十米。城市与室内定位城市

30、与室内定位在城市与室内环境所面临的严重多路径情况下。超宽带信号提供了一种解决方案口它可将接收信号中的多路径成分分离出来，因此用户仅需跟踪首先到达的直射信号。对于1GHz带宽，可分解0.6m的分量。城市与室内定位城市与室内定位 当功率谱密度受到规范限制时，UWB信号的作用距离取决于带宽与数据率之比。导航不要求很高的数据率，因此上千米的距离应该可以达到。大量的UWB定位系统正处于开发之中。有三种不同类型的信号得到应用:脉冲无线电(Impulse Radio，IR）、跳频（Frequency Hopping，FH）以及多载波（Multi- Carrier，MC）。城市与室内定位城市与室内定位 当用户

31、经过时，短距离信标仅报告自身的位置。精度取决于用户离信标到底有多接近。用于公交网络的无线电路标，用于铁路导航的Balise，其目的都是用来沿路线进行航位推算。Balise是安装于铁轨上的应答器，由行经的火车传导而供电口它可以提供亚米级的定位精度。城市与室内定位城市与室内定位 另一种选择是使用无线电频率识别(Radion-Frequency Identification，RFID)标签并结合位置数据库。其识别距离可以从RF感应供电的低成本无源RFID签的3m，变到自备能源供给的主动标签的30m。6.1点源系统6.2罗兰6.3仪表着落系统6.4城市定位与室内定位6.5相对导航、跟踪和声纳收发器6

32、路基无线电导航相对导航相对导航 相对导航测量的是用户之间的距离，而不是每个用户与已知位置的发射机网络或者应答器之间的逆离。其优点是无需基础设施。然而.它仅能提供参与者之间的相对位置；为了获取绝对位置，某些参与者的位置必须通过其他方式确定。存在两类结构:链式和网络。相对导航相对导航在相对导航链中，如图9.6所示，每个参与者播发距离信号，其中调制了其自身的位置和不确定度等信息。位于导航链起点的参与者处于已知位置，其他的则利用来自链中前端参与者的信号来获取自己的位置。这样，参与者在链中所处位置越靠后，则其位置解精度越低。为了避免正向反馈，必须保持严格的等级。这种等级在参与者移动时就会发生变化。相对导

33、航相对导航相对导航相对导航相对导航网络的一个例子是定位报告系统PLRS，由美国陆军和海军所使用。它采用420MHz450MHz波段，精度为5m50m，一定程度上依赖于用户是否处于运动状态.可在300平方公里范围内支持多达460个用户。跟踪跟踪跟踪与导航的不同之处在于目标位置是在网络设施内确定的。为了通过无线电实施跟踪，采用用户发射而基站接收的方式。这种方法的优恨是可以获得更强的处理能力。并且可用相控阵天线来测量到达角AOA，这对大多数移动接收机是不现实的。不足之处是用户数量和更新率受到限制。跟踪也可通过雷达监视、光电传感器以及激光测距仪来实现。声纳收发器声纳收发器无线电导航信号无法在水下传播。作为替代，潜艇、遥操作航行器、无人潜航器使用声纳进行水下定位。长基线应答器置于已知位置地点并进行双向测距。用户航行器中搭载的换能器发出称为声脉冲的声纳序列。应答器在收到用户声脉冲固定间隔后回应一个相似的声脉冲。声纳收发器声纳收发器 一个经过良好标定的声纳测距系统，工作于8kHz12kHz可实现5km作用范围，以及0.25m5m的侧距精度。频率越高的系统则越精确。但作用距离也更近。采用接收阵列。应答器的方位也可测量出来，精度0.055，具体取决于频率和阵列尺寸。