多波束测深

摘要： 为更准确地评估多波束测量数据质量,以常梯度声线跟踪模型为基础,结合Rob Hare经典误差分类,构建了回波检测方式、吃水改正和升沉改正误差综合影响下的多波束测深误差改进模型。通过对实例误差源分解对比和交叉点中误差对比分析,验证了改进模型的正确性。实例计算表明,该模型较Rob Hare模型可减少CUBE曲面2%的交叉点中误差,验证了改进模型的有效性和优势。改进模型考虑的误差因素更多,误差成因分析更为完善,有助于更准确地分析各误差源导致的误差量级大小,研究成果为数据质量控制、数据检核提供理论依据和技术支撑。

摘要： 基于海底地形建模的手段,阐述多波束测深异常值的检验,造成误差的因素,测深数据的预处理方法,探讨海底地形三维模型的构建方法,对规则格网模型与不规则三角网模型的构网算法。

摘要： 海底电缆冲刷监测对海上风电的运行维护具有重要意义,传统的海缆探测声纳存在调查手段单一、特征表达片面、检测效率较低等问题。采用同时集成测深模块和侧扫模块的SeaBat T50-P多波束系统,通过对两类声纳数据进行解译识别和相互印证,提高海缆状态判别的准确性。结合福清兴化湾海上风电场二期项目海缆冲淤监测工程实例,该调查技术能够直接反映海底电缆的三维空间形态,从而确定非掩埋海缆的裸露长度和悬空高度。水下探摸结果验证了本方法实施的有效性,非掩埋海缆探测的精度和效率得到显著提高。

摘要： 声波在水体中的传播速度受温度、盐度、压力等因素影响,声速剖面改正是获取高精度测深数据的重要步骤。受ResonPDS数据特殊格式限制,主流的多波束数据处理软件Caris Hips无法采用传统的方法进行处理,解析测线的相邻重叠部位会出现明显的错位现象。为解决Caris Hips软件与ResonPDS格式数据不兼容问题,提出了一种基于Caris Hips软件对ResonPDS格式数据声速剖面改正方法。试验结果表明:该方法的解析数据具有更好的一致性,质量优于传统方法。

摘要： 以钻探为主要手段的海砂资源勘查,具有高投入和高风险的特点。为了进一步提升资源勘查的效率和精确度,可充分利用多波束测深、浅地层剖面测量等海洋测绘手段,对海砂进行探测。利用单波束测深、多波束测深和浅地层剖面测量,结合钻探验证,圈定了西南浅滩海域海砂资源的分布、范围和厚度;并利用高精度海洋测绘数据,构建了海砂矿体顶底的DEM,预测了研究区海砂资源潜力约13.54亿立方米,该方法预测精度远高于传统钻探方法。因此,海洋测绘方法可以有效地识别海砂资源的空间分布,在资源量预测方面也具有较大优势,能够较大地提升海砂探测的工作效率。

摘要： 地质遗迹具有不可再生性,人类对地质遗迹资源的利用是通过对地质遗迹资源的开发和保护过程实现的。本文通过无人机倾斜摄影测量和无人船搭载多波速测深系统,获取了东莞市石排镇红石山燕岭古采石场遗址公园水上水下一体化实景三维模型。通过对典型区域的处理分析,实现了地质公园后期开发的预判,为地质遗迹保护、地学生态重建、地球科学科普以及地学旅游等提供基础数据和科学依据,对地质遗迹的可持续发展具有工程意义。

摘要： 为了准确掌握乌江渡水电站发电尾水下游河道及两岸边坡现存状态,文章采用多波速测深技术进行高质量水下全覆盖地形检测,获取高精度、高分辨率的水下地形探测数据,以查明河道底部冲刷破坏程度和冲坑面积及淘刷深度。结果表明,发电尾水下游河道存在3个冲坑,虽较1994年冲坑面积及深度有所增加,但未发现山体与河床结合面存在淘刷现象,基本不会对两岸边坡构成影响。多波束测深能获得详实冲刷磨损检测数据,能准确判断冲坑范围及破坏程度,可为类似工程水下冲刷破坏分析研究提供参考。

摘要： 多波束测深数据剔除粗差同时应保留海底地形信息,而保留海底地形信息的多少取决于自动滤波算法CUBE(combined uncertainty and bathymetry estimator)推估得到的CUBE曲面表征海底地形信息的能力。主要验证固定网格的CUBE曲面表征海底地形的能力,通过向海底地形数据中添加水下特征物,使用CUBE自动滤波算法处理后对比分析。试验得到以下结论:CUBE曲面可以较好地反映真实海底地形,但存在着水下特征物位置偏移、特征物浅点水深增加的情况。CUBE曲面变形情况不影响其作为多波束测深数据粗差剔除的参考曲面。

摘要： 潮时差和潮差比是不断发生变化的,导致多波束测深精度较差,基于此,设计一个基于RTK三维水深测量技术的多波束测深系统。在系统的硬件部分,重点设计了接收机电路、电源模块、采集模块与数据发送模块;在系统的软件部分,提出RTK三维水深测量原理,初始化处理RTK三维水深测量技术的算子,对三维姿态改正,并对数据去噪处理。在此基础上,提出系统动态潮位改正算法,使潮位之间在各维速度方面彼此独立,得到全局最优解,以此完成基于RTK三维水深测量技术的多波束测深。实验结果表明,所研究的多波束测深系统不仅提高了测深的精度,还提高了测深的效率。

摘要： 为准确掌握乌江渡水电站新建机组发电尾水池底板及左右边墙现存状态,采用多波束探测技术联合水下机器人进行高质量水下全覆盖安全检测,获取高精度、高分辨率的水下地形数据和构建物直观图像,以查明尾水池底部冲刷破坏程度和左右边墙性能。结果表明,新建机组发电尾水池底板和左右边墙虽存在淤积、水生物附着、墙面麻面结瘤等问题,但程度均较轻,影响较小。多波束联合机器人能获得翔实水下地形数据和直观图像,能准确判断待测区域淘刷破坏程度和构建物性状,可为类似工程水下安全检测分析研究提供参考。

摘要： 为了更好的了解多波束测深技术在航道疏浚中的应用,研究了不同情况下影响多波束测量误差和数据质量的过程,阐明了测深过程参数选择和校正的标准方法,得出准确的多波束测深数据可以用来判断地质过程和计算航道疏浚过程中需要从航道底部移除或增加的物质体积,同时实时提供的准确水深数据可用来监测疏浚过程和指导疏浚进度.通过测量浚后航道的水深和与设计水深进行对比,可以判断疏浚作业是否满足工程设计要求和技术规范.多波束测深系统在航道疏浚中具有多方面的优势,在疏浚工程方案设计中具有重要的作用,是检验疏浚结果的良好工具并可为其他相关工程作业提供参考.

摘要： 水电站消能塘水下检测是对大坝的结构性态和安全状况进行全面综合分析的重要组成部分.本文通过分析技术原理、工程方案、质量控制过程和检测成果,阐述了多波束测深技术结合水下机器人在龙江水电站消能塘水下检测工程的应用全过程.事实表明,多波束测深技术结合水下机器人应用在消能塘水下检测领域是积极有效的.

摘要： 水电站消能塘水下检测是对大坝的结构性态和安全状况进行全面综合分析的重要组成部分.本文通过分析技术原理、工程方案、质量控制过程和检测成果,阐述了多波束测深技术结合水下机器人在龙江水电站消能塘水下检测工程的应用全过程.事实表明,多波束测深技术结合水下机器人应用在消能塘水下检测领域是积极有效的.

摘要： 消能系统多为水垫塘或消力池,在下游水位较高时,长期处于水下十几到几十米,无法修筑尾坎进行抽水检查.已有工程无损检测方法以水下摄像、潜水检查为主,可视范围小、检查方式整体性差.多波束测深系统应用于泄洪消能系统检查中意义重大,可以减少大量的围堰堆筑、抽水工作,对高坝泄洪消能设施的安全运行管理等提供了较好的检测手段.本文对多波束测深系统在大水深泄洪消能建筑物的冲刷磨损淘空情况检测中的应用效果进行了研究,分别对该方法的检测优势和缺陷进行了总结分析,以期对该方法的推广应用起到一定的指导作用.

摘要： 消能系统多为水垫塘或消力池,在下游水位较高时,长期处于水下十几到几十米,无法修筑尾坎进行抽水检查.已有工程无损检测方法以水下摄像、潜水检查为主,可视范围小、检查方式整体性差.多波束测深系统应用于泄洪消能系统检查中意义重大,可以减少大量的围堰堆筑、抽水工作,对高坝泄洪消能设施的安全运行管理等提供了较好的检测手段.本文对多波束测深系统在大水深泄洪消能建筑物的冲刷磨损淘空情况检测中的应用效果进行了研究,分别对该方法的检测优势和缺陷进行了总结分析,以期对该方法的推广应用起到一定的指导作用.

摘要： 在对多波束测深声速剖面资料检查时发现,有的单位将海水压强简单近似为海水深度,导致表层及浅水处声速实际值受影响较大.分析了多波束测深声速剖面资料存在的问题,引入了国际上由海水压强向深度转换的新实用模型,基于实测声速剖面资料进行了试验性验证,提出了多波束测深声速剖面使用时的注意事项.

摘要： 本文对多波束测深系统进行了介绍,分析了影响多波束测深成果质量的各个因素,并提出了控制方法,通过应用实践进行了验证,可为相关应用提供参考.

摘要： 通过对多波束技术测深原理方法的阐述,分析了多波束水下地形测量各个环节的处理方法,包括多波束外业采集、内业处理和地形图成图，并对各阶段中存在的主要技术问题进行了分析。

摘要： 通过对多波束技术测深原理方法的阐述,分析了多波束水下地形测量各个环节的处理方法,包括多波束外业采集、内业处理和地形图成图，并对各阶段中存在的主要技术问题进行了分析。

摘要： 通过对多波束技术测深原理方法的阐述,分析了多波束水下地形测量各个环节的处理方法,包括多波束外业采集、内业处理和地形图成图，并对各阶段中存在的主要技术问题进行了分析。

摘要： 本发明公开了一种机载LiDAR测深与多波束声呐测深点云的融合方法，属于测绘技术领域，本发明首先利用虚拟格网将原始点云划分为重叠区域与非重叠区域，并生成具有一定抗噪性的模拟格网节点，然后构建了一种基于非重叠区块的无缝化集成模型，将每个非重叠区块内的源测量点与相应的模拟格网节点进行局部配准，并利用TPS插值算法对每个非重叠区块的边界点进行平滑。本发明通过这种方法，能够在一定程度减少地形失真、消除机载LiDAR测深与多波束声呐测深点云数据接缝区域的数据缝隙，为点云数据的三维重建等应用提供数据基础。

摘要： 本发明涉及一种多波束测深仪测深与扫宽性能校准方法，采用全站型电子速测仪作为计量标准器，全站型电子速测仪测量值作为约定真值，全站型电子速测仪置于所述试验水池一侧控制点上，所述试验水池边壁作为标准反射板，多维运行控制机构设置在试验水池上，待检多波束测深仪安装于所述多维运行控制机构上，通过多波束测深仪测量值与约定真值的比对，获得多波束测深仪测深与扫宽参数的校准结果。本发明的有益效果：水下横向测距代替纵向测深，通过调整换能器基阵发射水平扇面垂直于水池短边壁，可实现175m范围的全量程测深性能校准，通过调整换能器基阵发射水平扇面垂直于水池长边壁，可实现16m水深条件下全幅扫宽性能校准，能够满足港口航道、水运工程、近岸沿海等浅水领域多波束测深仪的深度与扫宽校准要求。

摘要： 一种波束内拟合多波束测深算法涉及海洋调查勘测领域，具体涉及一种波束内拟合多波束测深算法。一种波束内拟合多波束测深算法，包括以下步骤：(1)在采样间隔内，利用初级门限第一次筛选回波；(2)在采样间隔内，实时将解算出的回波信息进行波束归类并存储；(3)在采样完成后，完成对波束归类后的波束结构体数据的二次筛选过程；(4)对筛选后的数据进行波束内拟合，估计出拟合参数，最终计算出波束主轴方向所需的回波到达时间。本发明利用子阵波束形成能量输出数据，在减少参与存储、计算的数据量的同时，初步提升了数据质量。降低了曲线拟合维度减小数据运算量，提高算法实时性。提高多波束测深算法的测量精度。

摘要： 本发明公开了一种多波束探头校正方法和多波束测深数据校正方法，确定当前船只所在位置对应的目标范围内的海底地形特点；根据所述海底地形特点构建对应的目标校准测线模型；根据所述目标校准测线模型对多波束探头与船体之间形成的目标姿态校准数据的初始姿态校准值进行校准得到校准后的所述目标姿态校准数据的姿态值；根据所述姿态值对所述多波束探头与船体的之间的相对位置关系进行校正。该方法考虑了复杂地形场景下对船只初始姿态校准值的校准，并利用校准后的姿态值对多波束探头与船体的之间的相对位置关系进行校正，使得对应的多波束探头在复杂地形场景下也可以更精准地使用，进一步，可以精准的对复杂地形场景下的多波束数据进行校准。

摘要： 本发明提供了一种多波束梯形高频接收换能器阵，包括接收阵元、背衬、聚氨酯橡胶、梯形金属壳体以及金属盖板；接收阵元紧固连接在背衬上，背衬紧固连接在梯形金属壳体的顶面和两个侧面上；接收阵元的布阵间距包括工作频率对应的半波长至两倍波长；梯形金属壳体内部设置有容物空间，用于安装电路；金属盖板用于密封容物空间；聚氨酯橡胶用于包覆密封。本发明提供了一种多波束测深仪，还包括具有弧形阵的发射换能器。本发明通过利用梯形阵的两个侧面的阵元形成的波束使接收阵增加为三个波束，能够匹配弧形发射阵的水平波束开角，有助于增加多波束接收阵的波束扫描范围，有助于增加多波束测深的观察范围，从而有助于提高探测效率。

摘要： 本发明涉及一种多波束测深仪测深与扫宽性能校准方法，采用全站型电子速测仪作为计量标准器，全站型电子速测仪测量值作为约定真值，全站型电子速测仪置于所述试验水池一侧控制点上，所述试验水池边壁作为标准反射板，多维运行控制机构设置在试验水池上，待检多波束测深仪安装于所述多维运行控制机构上，通过多波束测深仪测量值与约定真值的比对，获得多波束测深仪测深与扫宽参数的校准结果。本发明的有益效果：水下横向测距代替纵向测深，通过调整换能器基阵发射水平扇面垂直于水池短边壁，可实现175m范围的全量程测深性能校准，通过调整换能器基阵发射水平扇面垂直于水池长边壁，可实现16m水深条件下全幅扫宽性能校准，能够满足港口航道、水运工程、近岸沿海等浅水领域多波束测深仪的深度与扫宽校准要求。

摘要： 本发明公开了一种基于跳频信号的高速多波束测深系统和一种基于跳频信号的高速多波束测深方法，所述基于跳频信号的高速多波束测深系统包括干端和湿端，所述干端包括工控机和辅助传感器，所述湿端包括发射换能器、接收换能器、发射电子舱和接收电子舱。所述发射电子舱前置设有信号处理板，所述信号处理板包括用于产生基于跳频信号的发射信号的IO发射单元、DSP单元、FPGA单元。所述接收换能器接收声波形式的接收信号，DSP单元和/或FPGA单元将多组基于跳频信号的接收信号经过带通滤波、正交解调、匹配滤波、波束形成以得到声纳图像，将频率搬移至低频，利用跳频信号的处理增益和相关性提高测深精度，提高作用距离和抗干扰能力。

摘要： 本申请提供了一种适用于多波束测深系统的任意角度快速波束形成方法，所述波束形成方法包括：计算预设角度向量对应的频率索引矩阵；将所述频率索引矩阵拆分成整数部分矩阵和小数部分矩阵；基于小数部分矩阵，得到加权矩阵，对阵元接收数据矩阵进行加权；基于整数部分矩阵和加权的所述阵元接收数据矩阵，输出预设角度向量对应的输出波束。本申请提出了一种基于快速傅里叶变换的任意角度波束形成算法。该算法通过研究角度和空域频率的关系，将空域频率的频率索引矩阵拆分成整数和小数两个部分，进一步根据小数部分设计各个角度的加权向量，解决了DFT波束形成波束角度受限的问题。

摘要： 本发明的目的在于提供基于多波束测深声呐波束图像的水深范围快速提取方法，提取的深度结果可用于多波束测深声呐系统工作参数尤其是深度上下限实时控制。多波束系统采集各通道信号回波，模数转换后通过波束形成得到波束图像。为抑制海底直达波的旁瓣泄漏并实现噪声抑制，需要对波束图像进行预处理。随机选取波束图像中K个位置作为搜索点起始位置，通过比较邻近元素大小更新结果矩阵并更新搜索点的位置直到迭代停止。为得到精确的深度范围，需要对提取的搜索点深度坐标进行二次拟合，并剔除潜在异常值。该方法用于整幅波束图像的处理，提取结果不受门限参数影响且处理速度快。

摘要： 本实用新型公开了一种用于多波束测深系统的倾斜安装结构、多波束测深系统。用于多波束测深系统的倾斜安装结构包括用于连接无人船的安装底座、伸缩杆和长杆。本产品为外置式搭载的方式，通过安装底座连接在无人船的船体上，如在船头、船尾或船侧的船侧板等。长杆用于延长使多波束测深仪浸入水体中，而伸缩杆用于可调整长度，以适配更多的无人船，应对不同的安装高度，无需更换长杆。另一方面，所述安装底座设置有可调整倾斜角度的摇臂机构，可以调整多波束测深仪的角度，可以让多波束测深仪安装在倾斜的船侧上。