多波束测深瞬时姿态误差的改正方法

详细分析多波束测深瞬时姿态误差对水深的影响及在3维地形图上的外观表现,针对性地提出相应的改正措施.将测量的水深数据去除地形趋势信号,得到受姿态误差影响的水深误差数据,采用其是否与横摇变化率和横摇测量值具有线性关系判断属时延还是尺度引起的姿态误差,再搜索确定时延值或尺度系数,以此参数对受影响的区域进行改正.从实测数据处理结果来看,改正结果较理想.     

多波束测深表层声速误差的动态影响及改正方法

表层声速不准确会对多波束测深波束的归位产生影响,对于平面换能器阵,使波束角产生偏差,从而影响波束最终位置,但Snell常数保持不变;对于曲面换能器阵,虽然波束未束控不产生波束角偏差,但Snell常数发生改变,会使波束在传播过程中出现折射误差,对深水环境测量不利。对于表层声速误差带来的水深误差,外部波束比内部波束受到的影响更严重。当表层声速无法实时准确获取时,根据内外部波束对水深的影响大小识别表层声速误差的存在,通过逐步调整表层声速值,计算波束指向角差值,再重新进行声线跟踪,计算改正后的波束位置,消除其带来的水深的影响,完成表层声速误差的改正。文中用实测数据进行了验证,对多波束测深数据质量的改善有一定的参考意义。     

浅水多波束勘测数据精细处理方法

系统分析多波束勘测水深的误差表现,针对性地提出相应的改正措施,首先去掉勘测质量差的重复覆盖条带,改正横摇校准残差,然后根据提出的浅水常梯度声速模型,搜索确定模型参数,以此模型参数及波束到达角和旅行时对每个波束重新进行归位计算,接着自动删除多余边缘波束,最后网格化水深数据并以对应的波束号确定中央和边缘波束位置,对格网中边缘波束进行强制微调,得到光滑的格网水深数据。从实测数据结果来看,本文算法物理意义明确、切实可行、后处理速度较快,改正结果较理想。     

多波束测深数据残余误差精细处理

便携式多波束测深系统在安装和作业过程中可能产生各类误差,包括安装误差、航行中抖动误差、运动传感器安装偏差等。现有的多波束处理商业软件只能在其内置模块上进行有限的分析和校正。文中以某沉船为例,简述多波束测深数据的精细处理方法。     

多波束换能器艏线偏移对多波束测深质量的影响

多波束换能器艏线偏移是影响多波束测量精度的因素之一。通过理论分析和实测数据计算，分析了多波束艏线偏移对所探测海咪平面位置和深度的影响，，阐述艏线偏移的校正和改正方法。     

多波束测深的异常数据编辑技术和实现

因为海况、仪器噪声、海水中浮游生物等因素存在,测深数据中含有大量的异常数据和噪声,由于数据量大,如何有效定位异常数据和噪声是目前国际上的研究热点。本文详细介绍了手工交互式编辑和常用的几种自动编辑方法,并重点介绍了基于测点密度的图像滤波方法,阐述了多波束测深数据编辑软件的实现,对多波束测深数据的快速编辑有一定的参考意义。     

多波束勘测声速剖面场的EOF表示方法

提出了根据实测声速剖面,利用经验正交函数建立了声速剖面场的数学模型,得到了任意点位的声速剖面对边缘波束数据进行声线折射改正的方法。该方法对提高多波束勘测效率和精度具有重要意义。     

多波束合成孔径声呐技术研究进展

随着近年人们对海洋科学研究的迫切需要,水下目标精细探测与成像声呐技术逐步成为国内外研究的热点。本文重点分析了国内外主流多波束测深声呐技术与合成孔径技术的发展现状和趋势,并结合二者技术优势提出了一种多波束合成孔径声呐探测机理。研究讨论了多波束合成孔径声呐关键技术的研究进展,通过试验,初步验证了其探测机理的有效性和提升水下目标分辨能力的潜力。     

多波束声纳和侧扫声纳数字信息的配准及融合

提出了基于等深线和轮廓线的同名特征点配准法，它组合测深数据和回波强度图像信息，从等深线和轮廓线段中提取特征点，对同名特征点使用二次多项式拟合方法确定变形模型，实现不同数据源的配准。使用小波进行融合处理，采用交叉熵对结果进行评价。用模拟数据进行了验证，取得了理想的效果。     

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。     

多波束测深数据的误差分析与处理

本文介绍的误差处理模型对保证多波束测深系统必要的精度和数据质量有着重要的实际意义。     

多波束声纳测深瞬间到达角和旅行时的精确确定

详细论述了多波束测深系统的幅度检测方法，指出了传统的BDI和WMT检测方法的缺点，提出了回波最大强度优先法。它首先采用基于中值滤波、局部方差检测和小波分析相结合的方法来定位异常数据，然后将一个发射接收周期的幅度数据看作二维信号，从图像处理角度来分割高峰值区，从而得到高精度、可靠的DOA和TOA，并使用模拟数据进行了分析，证明了算法的优越性。     

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。     

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。     

多波束后向散射数据地形校正的算法研究

利用多波束反向散射数据进行海底底质分类是目前多波束声纳系统应用的一个热点研究方向.然而,由于海底不规则地形的影响,多波束声纳接收的反向散射信号,往往不能够真实表达海底底质的性质.因此,消除地形对多波束反向散射数据的影响是提高海底底质分类精度的一个重要步骤.本文基于多波束系统的特点,在详尽分析了地形对多波束反响散射数据影...     

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。     

多波束测深精度检定方法

针对目前多波束测深仪缺乏检定的情况,设计了多波束测深检定系统,并对SeaBat8101型多波束测深仪进行测深精度的检定实验,利用最小二乘原理对实验结果进行拟合.实验结果表明,被检定多波束测深精度良好,实验设计可行,可以用于多波束测深系统的多次重复性检定.     

多波束测深系统误差来源分析、精度评估和解决方法

由于多波束测深系统的复杂性,其误差来源有多种。通过对各主要误差源及其影响进行分析,获得相应的解决方法,并对测量结果进行精度评估,有助于提高成果质量。     

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。     

浅水多波束测深潮汐改正技术研究

提出了一种顾及潮时差变化的多验潮站多边形潮汐分区改正数学模型,设计了海量多波束数据通用的虚拟单验潮站改正模式。应用结果表明,该模型准确地再现了时变水位场,实现了区域瞬时海面的无缝拼接,较好地解决了多波束条带采用传统潮汐分区改正模型引起的断层及锯齿状问题。