基于深水航行器平台的多波束测深系统测量误差分析

摘要

多波束测深系统作为一种海底地形地貌勘测设备，在海洋勘探领域应用广泛。多波束的搭载平台很多，诸如勘察船、拖鱼和水下机器人。在诸多的搭载平台中，水下机器人由于其具有的巨大优势，在近年来异军突起。水下机器人包括有缆式机器人和无缆式机器人，其中无缆式水下机器人称为水下自主航行器，在海洋勘测领域作用尤为突出。
　　本文以课题组研究的深水自主航行器为研究对象，通过分析对比总结了勘察船和拖鱼搭载多波束测深平台的特点，对深水自主航行器平台搭载的多波束测深系统误差源进行了分析研究。通过平方估计，建立了基于深水自主航行器平台的多波束测深系统的深度误差模型和位置误差模型，并将湖试航行数据代入到该模型中，得到深度误差和位置误差剖面，对模型进行了验证。通过南海相关海域试验，验证了深水自主航行器平台多波束测深系统的功能性和可靠性。
　　本文的主要研究成果如下：
　　首先，本文针对深水AUV平台的特点，与勘察船、拖鱼平台进行对比，得到了深水AUV平台多波束测深系统的优点，并对该测深系统的误差源进行了分析。
　　其次，通过对深水AUV平台测深误差源的分析，建立了基于该平台的多波束测深系统的深度误差模型。
　　最后，通过对深水AUV平台测深误差源的分析，建立了基于该平台的多波束测深系统的位置误差模型。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 水深测量及海底地形测量技术的发展状况

1.3 多波束测深系统搭载平台的发展状况

1.4 本课题研究目的与意义

1.5 本文研究的主要内容

第二章 深水自主航行器的多波束测深系统介绍

2.1 深水自主航行器平台介绍

2.2 多波束测深原理介绍

2.3 深水自主航行器平台多波束测深系统介绍

2.4 多波束与AUV系统的集成

2.4本章小结

第三章 深水自主航行器平台的多波束测深系统误差分析

3.1 深水AUV平台多波束测深系统坐标系建立

3.2 深水AUV平台多波束测深系统误差源分析

3.3 深水AUV平台多波束测深系统深度误差模型

3.4 深水AUV平台多波束测深系统位置误差模型

3.5 本章小结

第四章 模型解算与海试试验

4.1 误差模型参数设定

4.2 湖试试验误差模型解算分析

4.3 海试试验

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢