混浊水域多波束反向散射强度传播损失改正

为了改善现有的反向散射强度传播损失改正方法在混浊水域适应性较弱的问题,提出了混浊水域声传播损失计算模型。首先利用不同深度的海洋环境参数构建声波吸收系数剖面,然后基于声速,沿波束传播路径,对每个波束分层计算传播损失。实验分析表明,本方法传播损失改正效果最佳,其Spearman等级相关系数绝对值仅为0.04,远小于传统模型和TVG改正,大大减弱了混浊水域情况下多波束回波强度与传播距离的相关性,有效改善了多波束声呐图像的质量。     

多波束声呐图像条带中央和边缘残差处理方法

多波束声呐图像是进行海底底质分类的主要数据源之一,由于受海洋噪声、声波散射和混响、仪器设备等因素影响,其经各项常规改正后仍存在明显残差,突出表现在中央波束区和条带重叠区,难以形成高质量的声呐图像。文中分析了多波束声呐图像残差的成因及影响,提出了一种基于多条带最小二乘拟合的多波束声呐图像残差处理方法。首先,得到相邻声脉冲(ping)信号中央区域、重叠区域以及整体趋势的拟合函数;然后,通过拟合函数计算得到中央和重叠区域的残差改正系数;最后,通过改正系数进行残差改正。实验分析表明,该方法在保留原始细节的基础上,有效削弱了残差对声呐图像的影响,对多波束声呐图像处理具有参考和应用价值。     

一种建立南海浅海海域高精度潮汐模型方法的研究

针对应用高度计数据建立的海潮模型在浅海海域精度较低的现状,提出采用移去-恢复技术联合利用19a T/P、Jason-1卫星原始轨道、变轨轨道高度计数据建立南海浅海海域高精度潮汐模型的方法。处理卫星高度计数据时以平均海平面为基准面,按纬差0.1°间隔采用沿迹分析提取南海海域原始轨道2 184个正常点和变轨轨道1 626个正常点;分别对原始轨道、变轨轨道正常点进行调和分析以及响应分析,得到潮汐主要分潮调和常数;进一步建立网格潮汐模型,讨论了不同分辨率潮汐模型的精度差异。基于验潮站数据集结果运用移去-恢复技术对所建潮汐模型进行改进,改进后潮汐模型4个最主要分潮O_1,K_1,M_2和S_2的RMS分别提高至7.76,9.40,13.86和8.51cm,RSS达到20.32cm,表明移去-恢复技术能够明显改善潮汐模型在浅海海域的精度。     

GPS验潮中波浪的误差分析和消除

GPS验潮采用GPS RTK计算潮位，是目前GPS技术发展和应用的一个方向，对验潮方法的革新和GPS的进一步应用有着重要的意义。在水面上，波浪引起载体的空间位置改变，给验潮带来很大的误差。为了得到厘米级精度的潮位，必须消除波浪的影响。详细分析了GPS测姿方法和姿态补偿，最后采用小波去噪提取出了潮汐信号。实测数据和模拟数据证明GPS验潮可达到厘米级的精度，满足常规水深测量的精度要求。     

机载LiDAR测深在海洋测绘中应用的可行性分析

针对海洋测绘中遇到的环境恶劣、任务繁重等情况,分析了机载Li DAR测深应用到海洋测绘中的可行性。介绍机载Li DAR测深原理、优势、典型设备,针对系统最大穿透深度、最浅探测深度、测点密度及测深精度等关键技术指标进行分析。最终得出结论,机载Li DAR测深符合海洋测绘的需求,应用到海洋测绘中是切实可行的。     

持续性全球多重覆盖的圆轨道导航星座的设计

首先描述卫星覆盖的理论以及卫星星下点在地面上的轨迹规律,然后根据导航星座的特点,通过对星座基本参数特点的讨论,并在参考GPS和GLONASS星座的基础上,确定了导航星座的构成。最后,在理论上证明了最小覆盖性的条件,随着模拟实际数据进行了验证。     

利用GPS RTK等多源信号测算水库库容的应用研究

通过对某大型水库水下地形图绘制以及库容测算的成功试验,详细论述了基于GPSRTK配合测深仪绘制水库水下地形图库容测算的技术方案的可行性、工作流程和关键点。     

RTK高程和Heave信号的融合及精度分析

对RTK高程和Heave信号在合成之前进行了预处理，确保了短周期内两者监测尺度和时间上的一致；然后利用数字信号处理技术实现这两个信号的融合；并通过一个实验对信号合成方法的精度进行了全面的分析和评估，认为该方法可以达到约6～7cm的精度，将传统多波束数据处理方法的精度提高了1倍。     

沿主光轴影像的单像空间后方交会方法研究

提出了一种沿主光轴方向影像的单像空间后方交会方法，实现了相机检校和空间后方交会的同时进行。实验证明，该方法达到了比较理想的精度。     

不确定海洋环境中基于贝叶斯理论的多声源定位算法

环境参数失配导致定位性能大幅度下降是匹配场定位所面临的难题之一。应用贝叶斯理论对环境聚焦，是当前解决该难题的研究热点。环境聚焦方法的实质是将未知环境参数和声源位置联合优化估计，当出现多个目标时，估计的参数会随着声源个数成倍增加，因此不得不利用有限的观测信息来实现众多参数的估计。本文采用最大似然比方法，获得信号源谱和误差项的最大似然估计，实现这些敏感性较弱参数的间接反演，有效降低了反演参数维数和定位算法复杂度。针对遗传算法的早熟和稳定性差的问题，改进了似然函数的经验表达式。将多维后验概率密度在参数起伏变化范围内积分，得到反演参数的一维边缘概率分布，求解最优值的同时进行反演结果的不确定性分析。本文仿真了位于相同距离、不同深度的两个声源，使用仿真实验验证了提出算法的有效性。