表层声速对多波束测深影响的研究

在多波束测深系统中,表层声速是线型接收换能器基阵对接收波束进行束控的重要参数。表层声速误差会直接造成接收波束的指向误差,也通过归算导致多波束脚印位置误差和回波图像的失真。在分析多波束信号处理流程和接收波束束控原理基础上,探讨表层声速对多波束指向和测深影响规律。     

中国沿岸主要验潮站海图深度基准面的计算与分析

对中国沿岸有代表性的15个验潮站的多年潮位观测资料，以年序列进行调和分析并据调和常数计算验潮站的海图深度基准面，分析了由年观测序列求得的调和常数和海图深度基准面的稳定性，研究和更新了理论上可能最低潮面计算中的浅水分潮和长周期分潮订正算法。计算结果表明，中国沿岸不同验潮站的海图深度基准面定义和算法存在差异，新的订正算法计算的可能最低潮面和最低天文潮面具有意义一致性，研究成果能够用来精化和重新构建中国沿岸海图深度基准面。     

海洋磁力测量中确定最佳拖曳距离的一种方法

将测船等效为一个磁偶极子，推导出测船磁化模型及船尾磁场强度的计算公式，提出了确定最佳拖曳距离的理论计算方法。实验结果表明，理论计算方法确定的最佳拖曳距离与传统的海上实验法确定的结果相差一般不超过1m，验证了理论计算确定最佳拖曳距离方法的适用性。     

海洋磁力测量垂直空间改正研究

利用两个实测的海洋地磁异常数据(磁异常剧烈变化和平缓变化),采用向上延拓的方法,通过对实际海洋磁异常的向上垂直空间变化的理论分析,研究了拖鱼位置的上下起伏对获得的磁异常精度的影响,提出了海洋磁力测量垂直空间改正的概念.计算分析表明,拖鱼位置的上下起伏对海洋磁力测量的精度有较大的影响,在进行数据处理时,必须进行垂直空间改正,将整个测区的磁异常改正到平均海面上.     

海底地形测量成果的质量检核评估(三):自容式压力验潮仪数据的精密处理

水位控制是海底地形测量资料处理的重要技术环节之一,潮汐观测数据质量控制则是提高水位改正精度的关键。针对当前自容式压力验潮仪使用中经常会遇到的潮汐观测数据缺失、波浪扰动影响等技术难题以及海水密度精密改正、基准面传递确定等技术需求,开展了相关理论方法研究并开发了较实用的潮汐数据处理模块。结果表明,经多个环节的精密处理后潮汐观测数据精度提高明显,适用于海底地形测量水位改正及其他海洋工程应用。     

多波束测深误差源对测点位置归算影响研究

针对Rob Hare提出的多波束测点位置归算精度估计模型的不足,建立了顾及各项改正数之间相关性的改进模型.在多波束测点位置归算模型的基础上,分析了影响测点位置归算的各项误差来源,推导了各误差源对测点位置归算精度估计的影响量,结合算例,分别利用两种模型计算了各误差源对测点位置归算精度的影响量级,绘制了各误差源的误差曲线图与总位置误差曲线图,通过对计算结果的分析比较,得出了两种模型在评估多波束测点位置归算精度时存在的差异,由于顾及到改正数间的相关性,认为改进模型更加科学合理.     

一种基于LM算法的多波束横摇残差改正方法

针对多波束测深系统由于存在运动残差而产生横摇误差,从而导致数据条带边缘呈现“波浪”状周期性起伏的问题,提出了一种基于列文伯格-马夸尔特（Levenberg-Marquardt,LM）算法的多波束横摇残差改正方法。该方法首先建立水深与横摇残差之间的函数关系式,然后采用非线性最小二乘LM算法并结合剖面趋势线构建思想进行横摇残差提取,最终实现对海底地形的改正。实例计算结果表明,改正后地形过渡更加平滑,趋近真实海底;左、右舷剖面水深标准差降低约50%,而剖面水深均值则几乎不变;对两组横摇序列进行相似性计算,初步判断横摇残差包含延时与杆晃影响。所提方法能够较准确地提取系统横摇残差,改正后海底地形起伏相对标准差明显降低,有效地削弱了运动残差对多波束测深数据的影响。     

线性插值的海洋磁力测量测线布设评价方法

测线布设是海洋磁力测量海区技术设计的核心内容,针对目前我国海洋磁力测量测线布设中存在的问题,提出了利用相邻测线插值精度评价海洋磁力测量测线布设合理性。理论推导和仿真计算表明,利用相邻测线插值精度可以有效分析测线布设方式对海洋磁力测量的影响,评价测线布设的合理性,进而为海洋磁力测量测线布设的优化提供依据。     

基于变异函数的多波束抽稀间距确定方法

在格网化抽稀方法中,抽稀间距的选取直接影响多波束测深数据抽稀结果和构建海底地形的表征能力。为了合理确定多波束测深数据抽稀间距,将地质统计学中的变异函数理论引入到多波束测深数据抽稀中,由水深变异函数估计海底DEM的精度,得出海底DEM精度与抽稀间距的关系。通过仿真计算表明:如果给定海底DEM的精度,再依据计算得到的拟合水深变异函数参数值,即可确定多波束测深数据抽稀网格间距的大小,该法适用于多波束测深数据抽稀的应用中。     

多波束声静区与可分辨目标高度关系研究

多波束声静区与多波束探测能力密切相关。在简要分析多波束声静区与探测目标关系的基础上,推导了多波束探测最大可分辨目标高度与扇面横向距离、测线间距和条带重叠率之间的关系公式,通过数值计算分析了四者之间的影响规律,并提出了多波束目标探测的相关建议。