姿态测量误差对多波束测深数据影响分析

姿态测量误差在很大程度上影响着多波束测深数据的质量,通过分析姿态测量误差对波束脚印归位的影响,对试验数据进行统计分析,得出纵摇、横摇、航偏角等姿态测量误差对波束点位坐标的影响规律。     

GPS测定船体姿态方法研究

系统地阐述了船体的纵滚、横滚和动态吃水对测深的影,提出了利用ＧＰＳ载波相位测量技术测定船姿的实施方法和计算流程,并给出了相应的计算模型。分析了ＧＰＳ测定船姿的精度,提出了一些对实际生产有益的结论和建议。     

多波束和机载激光测深位置归算及载体姿态影响研究

我国继研制成功多波束测深系统后,正在着手研制机载激光测深系统。本文根据以上两种测深新技术的特点,全面推导了条带式深度测量位置归算的严密计算公式及其相应的精度估算公式,在推演过程中,充分顾及了海洋测量的动态效应即载体姿态的影响。本文最后还结合我国自行研制的实际系统参数数据,对位置归算改正的量值大小进行了数值计算和精度评定。     

多波束测深系统在水库测量中的应用

在介绍多波束测深系统的组成及基本性能的基础上,讨论了影响多波束测深系统测量精度的主要因素;并针对水库测量的应用特性,分析了多波束测深系统在水库测量中的主要技术流程和处理方法,提出了不同产品应用的解决方案。     

GPS测定船体姿态方法研究

系统地阐述了船体的纵滚、横滚和动态吃水对测深的影响 ,提出了利用GPS载波相位测量技术测定船姿的实施方法和计算流程 ,并给出了相应的计算模型。分析了GPS测定船姿的精度 ,提出了一些对实际生产有益的结论和建议     

Imagenex DT101多波束测深系统在水下测量中的应用

阐述了Imagenex DT101多波束测深系统的技术指标和组成,讨论了Imagenex DT101多波束测深系统在水下地形测量中影响数据精度的因素;同时结合在某大型水库测量的应用特性,分析了在水下地形测量中Imagenex DT101多波束测深系统的主要技术流程和实施方案。     

多波束与单波束测深数据的融合处理技术

本文在全面分析和总结多波束海洋测深主要误差源的基础上，提出通过相邻条带测深数据融合处理进行多波束测深系统偏差补偿方法；并提出以单波束测深数据作为控制，进一步提高多波束测深整体测量精度的数据处理方案；详细讨论了数据融合处理中的数值解算可行性和稳定性问题，相应提出了两步平差方法。本文最后使用我国自行研制的条带测深系统实测数据验证了上述方法的有效性和可靠性。     

多波束测深全覆盖测量分辨率研究

根据国际海道测量规范,采用多波束测深手段的特等和1 a等全覆盖测量,可归纳为多波束测深全覆盖测量。多波束测深全覆盖测量对海底目标物具有不同的探测标准。本文在推导多波束测深分辨率模型的基础上对多波束测深全覆盖测量分辨率进行研究。根据全覆盖的原则,推导了多波束测深全覆盖测量的最大航速。通过算例分析,分别给出了纵向与横向分辨率的分布,并对测深扇面的宽度和航速控制提出建议。     

多波束测深系统及其在水下工程监测中的应用

多波束测深系统也称声纳阵列测深系统，能实现测区全范围无遗漏扫测。GPS系统、罗经和姿态传感器在多波束测深系统中的应用，使得多波束测深系统作为一种高效率、高精度、高分辨率的船载水下地形测绘设备在水下工程监测中的应用越来越广泛，如水中探自然流鱼雷、探死者、探中华鲟、探沉船、大坝水下探伤、近坝水下探坑、检测轮船吃水深等。探讨工程测量中多波束测深技术，对开展工程水下地形测量及水中探物具有重要意义。     

多波束测量系统在长江潜坝工程中的应用

通过叙述多波束测量系统在长江水下工程中的应用实践和体会，说明多波束测量系统和单波束等常规测量仪器相比，具有测深点多、测量迅速快捷、全覆盖等优点。     

海底入射角对多波束反向散射强度的影响及其改正

综合考虑测船姿态、声线弯曲和海底地形对入射角的影响,推导了计算多波束海底入射角的实用模型。根据Lambert法则,改正海底入射角对反向散射强度的影响。实例计算结果表明,所述模型能精确地计算波束在海底的入射角,有效地改正其对反向散射强度的影响。     

Improved vessel squat modeling for hydrographic and navigation applications using kinematic GNSS positioning

The squat phenomenon, that is, the sinkage of a vessel due to its motion can affect the safety of navigation and reduce the accuracy of hydrographic bathymetry. Therefore, it is necessary to model and predict the squat of vessels as a function of cruise speed. We present a Global Navigation Satellite Systems–based squat modeling method for both hydrographic and navigation applications. For implementation of the proposed method, onboard GPS antennae configurations are offered to model bow squat for full-form ships such as supertankers or ore–bulk–oil carriers as well as stern squat for fine-form vessels such as passenger liners or container ships. In the proposed methodology, the onboard GPS observations are used to determine cruise ground speed, heave, attitude, and controlling the quality of kinematic positioning via fixed baselines. The vessel squat is computed from ellipsoidal height differences of the onboard antennae with respect to a reference state, after removal of all disturbing effects due to roll, pitch, heave, tide, vessel load, and geoidal height variations. The final products of the proposed approach are the analytical squat models usable for hydrographic and navigation applications. As the case study, the method is applied to a survey vessel in the offshore waters of Kish harbor. Numerical results indicate that the experimental precision of the derived analytical squat models is in the range of 0.003–0.028 m. The computed navigation squat of the test vessel at a speed of 12.64 knots is 30 % of the vessel draft and about twice its hydrographic squat. Although the field test was performed on a survey vessel, the method can be applied to any ship at any waterway. The proposed method can address the inevitable demand of reliable squat models for delicate hydrographic projects and high-speed marine traffic.     

FY-3B微波成像仪资料的地理定位误差与订正

风云3号B星(FY-3B)上的微波成像仪(MWRI)通过10.65 GHz,18.7 GHz,23.8GHz,36.5 GHz和189.0 GHz5个频率的双极化通道对地球表面进行监测。自卫星发射至今,MWRI资料的地理定位误差还未进行深入研究。为了提高FY-3B MWRI L1级数据地理定位精度,基于海、陆响应的升、降轨亮温差理论NDM(Node Differential Method),通过卫星位置和速度矢量建立卫星姿态模型、采用非线性最优化方法估计卫星姿态偏差,进而对MWRI 89 GHz通道的地理定位误差进行分析与订正。结果表明,2015年1—9月份俯仰、滚动和偏航角度的平均偏差分别为-0.220°,0.068°和0.062°,对应沿轨误差大约3—4 km,跨轨误差小于1 km。定位误差订正后,地中海、澳大利亚区域海岸线附近的升降轨亮温差明显减小;观测亮温在红海和南美洲东南部区域的分布和海岸线更加吻合,定位精度得到明显提高。     

3Dsurs系统姿态精度分析

GPS是3Dsurs系统中关键传感器之一,用于测量车载平台的位置和姿态角。姿态角获取是3Dsurs系统关键技术之一,其精度决定系统所能达到的测量精度。本系统中使用NovAtel DL-4型双频、高精度、高采样率GPS,采用差分后处理方法,数据处理中利用三台GPS间固定位置关系进行约束平差,并采用滤波方法提高解算精度。多组实验结果表明:使用GPS测姿可获得较高精度,系统中三个姿态角的精度有差异,航向角的精度最高,横滚角和俯仰角的精度接近。     

三线阵测绘卫星的偏流角改正问题

简要介绍了三线阵测绘卫星的基本工作原理,分析了偏流角产生的原因及其对三线阵相机立体摄影覆盖的影响,提出了采用对卫星进行偏航姿态控制以改正偏流角的策略,给出了对卫星姿态控制系统偏流角改正的控制精度要求,并对偏流角改正的有效性进行了评估.     

三线阵测绘卫星的偏流角改正问题

简要介绍了三线阵测绘卫星的基本工作原理,分析了偏流角产生的原因及其对三线阵相机立体摄影覆盖的影响,提出了采用对卫星进行偏航姿态控制以改正偏流角的策略,给出了对卫星姿态控制系统偏流角改正的控制精度要求,并对偏流角改正的有效性进行了评估。     

无验潮模式下的GPS水下地形测量技术

传统的水下地形测量模式定型于利用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水底点的深度,附之以瞬时潮位资料,获得点位的高程。这种模式在上述条件具备的情况下,可取得完满的结果。但当验潮条件不具备时,该模式将不能获得测点的高程。为了弥补这一缺陷,简化工作流程,提高水下地形测量的精度,本文提出了一种无验潮模式下的水下地形测量思想,该思想不用专门测定潮位,而直接利用GPS的RTK测量技术,辅之以姿态测量和补偿,从而获得高精度的水底点高程。该方法被验证是正确的,希望进一步推广应用。