多波束勘测运动传感器偏移的改正方法

系统分析多波束勘测时运动传感器偏移造成的姿态误差的特点,以及对波束归位的影响,根据水深误差受横摇误差影响更大、运动传感器偏移带来的横摇误差主要受纵摇决定的规律,借助三维光照水深图、傅立叶或小波分析工具、纵摇与水深误差关系图判断是否存在运动传感器偏移,然后通过消除纵摇与水深误差的线性关系取得运动传感器的偏角,最后对测区所有波束重新归位,完成运动传感器偏移改正,对浅水多波束勘测质量的提高有一定的意义。     

多波束测深数据采集质量监控方法探讨

探讨了多波束数据采集过程中影响数据质量的海况、测线布设、参数测试、滤波、潮汐和声速等因素.针对多波束测深数据采集各环节中经常出现的问题,从方法理论和规范等方面进行了分析,总结了多波束数据采集现场质量监控方法.该方法有助于提高原始数据的采集质量,能为海洋工程建设和资源勘探等提供高质量的地形地貌资料.     

利用卡尔曼滤波改正多波束数据声速整体误差

针对传统多波束测深系统从误差源进行平差的后处理方式受声速误差等因素影响较大的应用局限,提出了以相邻条带中央波束构建的每ping海底地形趋势线作为先验信息,利用卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)对声速整体误差影响下的测深数据系统性误差进行改正的方法。首先,提取测深数据准确性相对较高的相邻条带的中央波束数据,对多波束每ping测深点所在的区域海底地形构建大致走向的趋势线;其次,利用检测线中央波束与主测线交叉重叠部分的数据,得到观测值的偏差和所构建海底地形趋势线的偏差;最后,结合得到的偏差,以构建的趋势线作为先验信息对测深数据利用卡尔曼滤波进行改正,并对改正后的数据进行精度分析与评估。实验表明,对于声速整体误差引起的海底地形畸变,利用卡尔曼滤波能够对边缘波束的系统性误差进行有效的改正。     

Geoswath多波束系统及其在航道测量中的应用

介绍Geoswath多波束系统的基本组成和相干声纳的工作原理，与常规多波束系统相比，该系统具有数据密度大、水深分辨率高、条幅中间数据密度相对较低等特点。系统参数测试中，使用交叉点法获取纵倾偏差和艏摇偏差的方法，提高参数测试的精度。在经过各种校准后，对水深变化在几米至30多米的航道进行测量，在局部地形图中清楚地显示水深相对高差约20cm，大小1～2m的地形起伏，能较为清楚地显示航道经过不同形式改造的痕迹。     

四、海洋测量学

CH20020383 多波束换能器元线偏移对多波束测深质量的影响/肖付民(大连舰艇学院海洋测绘系)…∥测绘通报.—2001(7).—27～28,31通过理论分析和实例数值计算,分析了多波束航线偏移对所探测海底点平面位置和深度的影响,阐述航线偏移的校正和改正方法。图5表3参3 (刘敏)     

多波束水深数据不确定度研究

针对目前多波束水深数据质量评定问题,提出一种基于交叉检查的多波束水深数据质量评定方法。该方法计算原始水深的不确定度信息,利用多波束交叉测线成果水深信息,分析交叉检查区域水深差值与不确定度相符情况。试验结果表明,不同的多波束软件得到成果水深及其不确定度不同,所提方法能检查出多波束成果水深与其不确定度不符程度。     

船姿分析及其对多波束测量的影响

根据船体操纵性和耐波性理论，结合船姿实验数据，分析了姿态参数的外界受动因素。考虑船姿对多波束测量的影响，结合多波束测量原理，分析了不同姿态对坐标的影响，给出了相应的坐标计算和误差影响数学模型，最后姿态测量误差对测深的影响，结合IHO测深规定，计算出了不同姿态测量的精度指标；分析了姿态测量误差对条带拼接的影响，并提出了相应的解决方法。     

顾及传播曲面的多波束波束脚印高精度快速归位算法

针对传统多波束波束脚印位置归算方法忽视收/发换能器位置差异给深水测深带来的显著影响,以及新算法虽顾及收/发差异但效率偏低的问题,本文提出一种顾及传播曲面的高精度快速波束脚印位置归算算法:①基于多波束测量和声线传播原理,提出波束传播曲面模型;②将扇区内波束分为插值结点和待插值点;针对前者,提出采用迭代搜索和插值的方法避免建立完整的传播曲面;③针对后者,利用插值结点参数,提出基于多项式插值的方法获取其发射单程时间和声线俯角、方位角;④综合完成所有波束脚印位置归算.浅水和中深水区试验表明,本文方法的交叉线检验精度与Cari s相近,且均优于传统算法;相较Cari s计算结果,本文同号波束脚印的深度偏差分别为0.35‰水深和0.11‰水深,且计算效率分别提高了8％ 和35％.     

表层声速对多波束系统测量的影响

根据多波束系统通过声线跟踪反演波束测点的空间位置。在声线弯曲改正中换能器表层声速对波束指向角、波束脚印在船体坐标系下的平面位置和水深、测量覆盖宽度等都有着直接的影响,尤其是对边缘波束的测量精度影响特别大。在从理论上分析表层声速对多波束系统测量影响的基础上,利用实际测量的数据论述表层声速对多波束系统的重要性,以及在实际测量中应实时采集表层声速的必要性。     

多波束测量误差分析

结合波束测量系统在海洋水深测量中的实际应用,系统分析多波束测深数据的误差来源与性质,对保证多波束测深系统必要的精度和数据质量有重要的实际意义。