河涌交错、通航频繁的佛山水域，水下管线、电缆与工程构筑物分布复杂，潜水作业、封堵堵漏、拆除安装等任务对“看不见”的水下位置提出更高要求。如何在浑浊水体、浅水多障碍等条件下快速锁定目标坐标，成为提升施工安全与效率的关键。业内人士指出，传统依赖水面目测、拉线测距或简单坐标换算的方法——难以满足精细化作业需求——声学水下定位系统正成为重要解决方案。 问题在于，水下环境对常规无线电信号衰减明显，陆地常用的卫星定位在水下难以直接发挥作用。相较之下，声波在水中传播特性更稳定，可通过测算声信号传播时间、相位变化或不同接收阵列的到达时间差，推算目标距离、方位与深度，实现三维定位。基于这个原理，当前工程应用中常见的超短基线、短基线与长基线等方案，正被用于不同水深、不同作业半径和不同精度需求的场景。 造成佛山水下定位难度上升的原因，既有自然因素，也有工程因素。一上，内河、湖泊等相对封闭水域水深普遍较浅，底质变化快，局部水体温度分层、流速变化会影响声速剖面，从而引入定位误差；另一方面，桥墩、驳岸、船只与各类水下构筑物会带来声学多路径干扰，导致回波复杂、测距不稳。叠加航运与施工活动频繁，水下目标可能处于移动或受扰动状态，使定位系统对实时性与稳定性提出更高要求。 这项技术的影响体现三上：其一，提升作业安全。对潜水员、水下机器人等作业单元而言，明确的空间坐标可减少盲目搜索时间，降低误入危险区域风险；其二，提高工程质量。对封堵、堵漏、安装固定点位等工序，定位精度直接关系到施工偏差与后期隐患；其三，增强运维能力。对管线巡检、结构检测等常态化任务，长期稳定的定位数据有利于建立设施“水下台账”，为预警与维修决策提供依据。 为应对复杂水域条件，业内普遍将水下定位安装实施划分为环环相扣的流程化工作。首先是需求分析与方案设计，明确目标对象、精度等级、作业范围与水深条件，进而选择适配的基线系统及布设方式。其次是设备选型与准备，重点关注声学信标、换能器、甲板单元等核心部件的耐压、耐腐蚀与水密性能，并入场前完成测试与校准，避免“带病下水”。 第三是现场勘察与基准布设。技术人员需对水文、底质及障碍物分布进行踏勘，必要时在海（河）床布设基准信标阵列，建立局部控制网，为移动目标提供稳定参照。第四是系统安装与集成，通常需要水面支持平台与水下作业协同完成，涉及换能器布放、信标固定、基准点安放以及与船载导航、运动传感器等系统的数据对接，确保时间同步和坐标统一。 第五是系统校准与精度验证。业内强调，“装上去”并不等于“能用好”，必须通过现场校准消除安装杆臂误差、声速变化等系统误差，并以独立测试核验定位精度是否达到设计指标。第六是操作培训与数据解读，通过规范操作流程、故障处置与数据质量判读，提升用户使用能力，避免因误读数据引发施工偏差。第七是维护与后续支持，水下设备长期运行面临泥沙淤积、腐蚀与电池寿命等问题，需要定检、软件更新与周期性复校，确保系统稳定可靠。 多位从业人员表示，面向佛山水网环境，下一步应在三上发力：一是针对浅水多路径干扰开展更精细的声学传播建模与算法优化，提升复杂回波条件下的解算稳定性；二是完善工程标准与作业规范，将勘察、布设、校准、验收等关键步骤纳入可量化指标，减少人为差异；三是推动定位数据与城市水务、航运管理及设施运维平台联通，形成从施工到运维的闭环管理。 前景方面，随着水下机器人应用增多、城市更新与地下管网治理持续推进，水下精确定位需求有望更增长。业内判断，声学定位与传感检测、数字化管理结合，将使水下工程从“经验施工”向“数据驱动”转变，为水安全保障、基础设施韧性提升提供更强支撑。
佛山案例展示了水下定位技术的创新突破；在海洋强国战略背景下，如何将技术优势转化为行业标准，仍需产学研协同探索。这不仅关乎测量精度的提升，更是拓展人类水下活动空间的重要一步。