海洋时空基准站由海面漂浮、海面下一定深度被动或主动移动的观测舱和相对固定于海床上的观测舱组成。在海洋表面布设按一定空间距离分布的浮标式观测舱或岛礁式工作站，舱内的GNSS接收机观测中国的北斗(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS以及欧盟的伽利略(Galileo)等系统的导航卫星，并进行实时动态定位，以分米级甚至厘米级精度确定载体的四维时空位置。舱内向水下安置具有测距功能和数据通信传输功能的多种声呐，依需求或者还有激光和超低频等，对水中和海底同类性质的观测舱进行声学/激光测距与有线/无线通信，感知这些观测舱在地球大地坐标系下的坐标及其移动速度。这些观测舱或悬浮于海洋水体的不同深度处，或按适当分布和按探测任务要求相对固定于海底，组成水下声学定位与通信网络系统，构成或局域、或广域或全球的海洋时空基准网络。图1为海洋时空基准网的全局概览，包括移动式和固定式海洋基准站、定位系统、授时系统、电能供给系统、通信系统、岸上中心台站及岛礁中继站等组成部分。

这一海面、水下和海底立体网络与陆基和岛基所建的北斗/GNSS地基增强系统同步观测、统一数据处理，实现海洋陆地时空基准网联合组网，使海陆时空基准统一维护，构成陆海空天一体化的时空基准网络。这一海洋时空位置基准同时也作为信号源为水面、水下和海底其他目标提供定位导航授时信号，反过来也可通过感知和分析所接受的多种声音信号来探测跟踪水面、水下和海底的合作性或非合作性目标，提取海洋与海底事件时空位置信息。

海洋时空基准网的定位系统主要围绕声学测距和压力计等技术进行工作，可实现导航定位和大地测量功能。在海洋声速场不够精确时，其授时系统尚无精确的解决方案。利用海面GNSS接收机、水下原子钟以及海底光电缆等设备进行授时为水下时间同步提供了新思路。电源供给系统包括用于浮标和潜标的电源自给系统以及用于海底观测舱的电缆供给系统。通信系统包括用于浮标与潜标的无线通信系统(声学、蓝绿光和超低频电磁波)以及用于海底观测舱的光缆通信系统。岸上中心台站和岛礁中继站负责数据管理、呈现、分析以及电源配送和各站点观测状态的监控，并连接陆基GNSS观测站。

海洋时空基准站可加载多种传感器设备，包括导航卫星信号接收机、声学、惯性、原子钟等时空位置传感器，重力仪、磁力仪和地震仪等大地测量和地球物理传感器，温盐压仪、流速计和压力计等水文传感器以及海洋通信设备。众多类型传感器支撑的海洋时空基准网能为海域划界及权益维护等主权问题，位置服务、海洋资源开发和信息共享等工程问题，目标探测、识别及跟踪等军事问题，海洋时空基准的维护、大洋板块运动、地球重磁场建模、海洋生态环境变化等科学问题提供时空信息解决方案。故海洋时空基准网可承担位置与海洋要素等信息的收集、传播和共享的责任，形成海洋环境监测网和海洋物联网/互联网的雏形。

完备的海洋时空基准网既可为水面及水下的各类人造设备提供时空信息，进行立体定位导航，执行预定的航行任务或进行时空位置标注；也可以监测海底板块与水体等环境的动态变化，完善海洋乃至地球系统的模型；承担环境监测和设备互联的部分任务，支撑信息传播和共享等服务。故海洋时空基准网是海洋定位导航、海洋环境监测网以及海洋互联网/物联网的共性基础设施，既为海洋环境地理空间信息大数据智能感知网络的时空基准，也是陆海空天全球时空基准建立和维护的重要组成部分。

海洋时空基准网海底部分的建设流程：首先进行基准点布设，基于海面设备的GNSS动态定位结果进行基准传递，获得海底基准点的位置信息；根据海底基准点之间的测量结果进行基准网的校正和平差，得到每个站点的精确位置，最后进行组网观测。其中涉及的关键技术包括卫星与声学联合定位技术、海陆控制网数据的联合处理、多源数据处理与融合、时空基准维护及更新等。

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