海底地形测量波束角效应改进模型

在海洋测深过程中,回声测深仪波束角效应使记录的测深图像失真。现有波束角效应模型应用分段解析几何的方法将其划分为三个作用过程：测深值平移效应、双曲线增伪效应、深度丢失效应。在此基础上,应用微分几何的原理对波束角效应的空间结构及其数学原理描述进行理论分析,提出了波束角效应的改进模型及其改正算法。改进模型的优越之处在于提出决定波束角效应发生作用的是海底地形的线性特征而不是形状特征,由此提高了改正算法的自动化程度。     

海洋测深综合效应的多测线改正技术

提出了水深测量综合效应的多测线改正技术，通过分析水深测量中的波束角效应、地势效应及载体姿态变化对测深的影响，给出二维数字测深仪的详细设计方法，建立描述水深改正的指标，并用实际地形进行仿真。结果标明，该方法实用性强、改正效果明显。     

海洋测深波束角效应和波浪效应的耦合作用与改正

在波束角效应空间结构及波浪对测深的影响的基础上，提出海洋测深中波束角效应与波浪效应的耦合作用模型，并从理论上对耦合作用的空间结构及其数学描述进行论证，导出耦合作用改正模型。数值试验结果表明了该改正模型的正确性。     

波束角偏差对多波束测量的影响及校正

波束角偏差是影响多波束系统测量精度的因素之一,严重时导致测量的海底地形成凸凹形状的伪地形。论述了波束角偏差产生的原因以及对多波束系统测量精度的影响,介绍了借用EM系列多波束系统配置的横向参数校准软件对波束角偏差进行校正的方法,经实际应用,该方法很好地校正了波束角偏差,提高了测量数据的精度。     

利用MVDR算法削弱多波束测深声纳的隧道效应

分析了海底多波束测深声纳中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声纳把相对平坦的海底误测成凹面向上的水平半圆柱面海底地形。研究了基于GSC结构的自适应波束形成算法,推导提出了MVDR算法的连续自适应实现方案,并利用该算法对多波束测深声纳湖试数据中存在的隧道效应进行处理,结果表明该算法能够有效削弱多波束测深数据边缘波束中存在的旁瓣干扰。     

海洋测深中垂直分置海底混响信号的仿真分析

海洋测深中,海底混响信号是测深仪回波信号检测的主要内容。测深仪通常采用信号的相关处理方法对其进行检测,因此在设计测深仪的回波处理单元时,系统地分析海底混响信号的相关特性就显得尤为重要,对混响信号仿真是分析其特性的有效手段。基于单元散射理论,依据海底散射系数的空间相关半径划分散射单元,给出垂直分置海底混响信号的仿真方法。研究结果表明,该模型物理意义明确,计算简单。仿真得到的海底混响信号具有非常好的空间相关性和时间自相关性,与实测的海底混响信号相符,可用于对混响场特性的分析,改善测深仪的设计,从而有效提高测深仪的测量精度。     

单波束测深仪声学指标的检测方法

简要概括了单波束测深仪声学指标检测的国内外现状及其检定校准工作的必要性。利用精密回旋装置平台,在消声水池中完成了对单波束测深仪声源级、频率和波束角指向性的检测。重点介绍了其检测系统的组成,指标测试方案以及数据处理过程。实际测得被检换能器声源级为211.545d B,频率为200.0025kHz,波束角为6.12°,满足常用海底声纳测量仪器计量检测研究与应用的精度要求,对规范水下声纳设备声学指标的检测方法具有实际意义。     

用廻声测深仪在黄河口滨海区测深的几点建议

黄河三角洲水下地形测量中，由于作业环境复杂，影响测深仪测深精度的因素很多。为了提高测深仪的测深精度，本文提出了五种较为合理的意见。其中着重论述了静水比测和换能器动态吃水的测定立法两个方面，在论述这两方面时提出了新的实验方法。     

海洋测深数据绘图接口装置研究

所研制的海洋测深数据绘图接口装置，采用ＭＣＳ８０３１单片微电脑管理本机的运行。它能把测量仪器测到的数据取出送往打印机打印出曲线；或把所测的数据输入接口装置的内存区，待具备打印条件时，再依次取出绘成曲线。该接口装置在研制成功后，曾用于连接ＣＳ－６０回声测深仪及九针打印机，并在一次海上测量海底地形的测深作业中使用，得到满意的效果。文章还讨论了该测深数据绘图方法结合其他类型的测量仪器和其他打印机应用的问     

波束角效应对航道测宽的影响

从回声测深原理出发,讨论了波束角效应对航道测宽的影响,并根据天津港的航道情况进行了计算,分析了在实际测量中,不同情况下波束角效应影响航道测宽的具体因素。     

海洋测深数据绘图接口装置研究

所研制的海洋测深数据绘图接口装置（以下简称接口装置），采用ＭＣＳ８０３１单片微电脑管理本机的运行。它能把测量仪器测到的数据取出送往打印机打印出曲线；或把所测的数据输入接口装置的内存区，待具备打印条件时，再依次取出绘成曲线、该接口装置在研制成功后，曾用于连接ＣＳ－６０回声测深仪及九针打印机，并在一次海上测量海底地形的测深作业中使用，得到满意的效果。文章还讨论了该测深数据绘图方法结合其他类型的测量仪器和其他打印机应用的问题。     

机载激光雷达在水下地貌识别与断裂构造精细解译中的应用

机载激光雷达水深测量是高效获取高精度近岸海底地形的一种新型技术,具有测量精度高、效率高、作业区域广的特点.通过分析CZMIL?Nova?Ⅱ机载激光雷达测深系统获取的南海某岛高分辨率海底地形数据,发现除地貌类型的识别以外,该数据还可用于海底断裂构造的高精度解译.通过对激光雷达测深渲染图像的解译,发现工作区海底地貌由沙嘴、...     

单波束测深技术在海底管道检测中应用

为查明海底管道的位置和掩埋状态,在海底管道检测中使用了单波束测深技术。对探测过程中海底管道的声波反射特征和解释方法进行了研究,研究结果表明,浅水时反射曲线更能反映管道的真实形态;深水时无论是绕射曲线还是反射曲线均与管道的真实形态有较大差异。波束角会严重影响单波束对海底管道的探测能力。通过对测量记录的分析,可对海底管道的位置、埋设深度和是否发生悬空等状况进行判断。     

EM950多波束测深系统及其在海底光缆路由调查中的应用

与传统的单波束回声测深仪相比,多波束测深系统采用条带测量方式,可对海底进行全覆盖无遗漏扫测,在测量自动化、效率和精度等方面都具有极大的优点。本文介绍了Simrad EM950浅水型多波束测深声纳系统及其在亚欧海底光缆路由调查中的应用。     

测线布设方向的不同对海底显示的影响

通过对几种典型海底沿不同方向布设测线所得到的拟合海底与原海底进行比较,发现测线布设方向的不同对海底显示的影响可归结为两种效应：平滑效应与伸缩效应。同时指出：对非线性平坦海底,沿梯度总方向布设测线、对于海底闭包按极坐标法布设测线可以很好地消除这两种效应的影响,从而达到完善海底显示的目的。实例分析结果验证了结论的正确性,该法可用于实际作业提高测深线布设对海底显示的准确度,同时直接构成海道测量智能设计系统的测深线自动布设建模。     

高分辨率波束形成器在多波束测深系统中的应用

对于海底地形测量,基于FT波束形成的幅度检测法空间分辨率较低,只能较准确给出有限测点的水深信息;平坦海底前提下,分裂子阵检测法或多子阵检测法可以得到连续测点的水深信息,复杂海底地形条件下,这两种方法均难以应用。能否利用高分辨率波束形成器来提高测深系统的空间分辨率是一个值得研究的问题。使用ESPRIT波束形成器处理了多波束测深系统的试验数据,并就其性能与FT波束形成器进行了比较与分析。     

利用卫星仪器获取的数据进行近海管道敷设

了解海底地貌是诸如疏浚、近海结构和管道敷设的主要活动.为了降低海底地貌调查的成本,研制了深海测量评价系统(BAS),该系统结合了回声测深仪的数据和SAR的观测值.该系统以海底地形产生的声面波波谱的改进模式为基础.     

多波束系统数字测深模型设计

根据多波束系统工作原理,充分考虑波束角立体特性及海底地形的二维区域特征,给出多波束系统数字模型的详细设计步骤,并以实际海底水深数据进行检验。结果表明,该模型比较符合理论分析及实际情况,在仿真实验中可以模拟实际的多波束系统。     

多波束测深数据趋势面滤波阶次选择算法研究

海底地形深度数据滤波常用的方法有:交互滤波、中值滤波、趋势面滤波等。基于粗大误差判别3σ准则,研究测深数据趋势面滤波的方法,提出了海底复杂地形分区和滤波阶次自动选择算法,解决了模型参数需经验设定而造成的滤波效果不确定问题。系统可以客观地检测和剔除粗差,得出较高精度的三维海底地形数据,对多波束测深数据滤波的应用具有一定参考价值。     

多波束测深技术在海底管道检测中的应用

为查明海底管道的位置和掩埋状态,在海底管道检测中使用多波束测深技术。介绍了多波束的系统组成、调查方法和数据处理等内容。重点对数据处理进行了论述,提出了确定海底管道位置和掩埋状态的分析方法,并对影响多波束检测效果的频率、波束角和水深等因素进行了探讨。通过分析认为,与单波束相比,多波束在海底管道检测中具有直观、高效和高分辨率的特点,具有较好的工程应用前景。