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,最后根据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。     

海底地形测量技术现状及发展趋势

简要回顾了海底地形测量技术的发展历史;详细介绍了船基声呐、机载激光、海岸带一体化测量海底地形技术及3种反演海底地形技术,呈现了海底地形的立体、高效、高精度、高分辨率获取现状。并展望了海底地形测量发展趋势,认为研制超宽覆盖、高精度、高分辨率、轻便型多波束测深系统和研究声速影响改正模型、测深数据滤波方法及海底地形表达是未来声呐测深领域的核心工作,无人船测量将会成为一种重要的作业模式,机载激光雷达测深、基于声呐图像的海底地形恢复及深拖测量发展潜力巨大。     

GNSS-声学位置服务中声速误差修正方法

声速误差是GNSS-声学定位中的主要误差源,制约了GNSS-声学位置服务的精度。基于海洋时空基准网的思路,本文研究了GNSS-声学位置服务中声速误差的修正方法。首先,提出了一种声速剖面时域变化分层模型,以削弱声速的时空代表性误差;然后,针对没有声速剖面的海域,借鉴GNSS对流层误差的处理方法,提出了GNSS-声学位置增强服务的方法;最后,面向潜航器位置增强服务,进行了海洋声速层析方法的分析。利用南海水深3000 m海域的实测数据对上述声速误差修正方法进行验证,结果表明：经验正交函数法分层构建的声速场能以分米级精度确定海底控制点的位置;基于海底的控制点,利用本文所提出的GNSS-声学位置增强服务方法可为水平距离3000 m范围内的测船提供分米级精度的位置增强服务;层析的海洋声速剖面,在深度大于潜航器的区间内精度优于3.5 m/s。     

船载GPS水位测量方法研究

在借鉴传统验潮思想的基础上，提出了一种采用GPS进行水位、姿态测量，并用姿态参数修正水位观测值的GPS水位测量方法，它克服了传统验潮方法在远离海岸或偏僻水域不能进行验潮的缺陷，也克服了传统GPS水位测量只能使用在水库、湖泊等水面相对平静的水域的局限。     

多波束系统安装偏差整体校准的地形特征匹配方法

针对目前多波束测深系统采用patch test方法、基于去耦性原理确定多波束系统安装偏差因理论不完善带来的实施复杂、计算精度偏低问题,提出了一种多波束系统安装偏差整体校准新方法。首先将地形转换为图像;再利用相关条带地形图像,借助SIFT匹配算法,获取了匹配点对;最后基于匹配点对坐标,利用附有不等式约束的最小二乘平差方法,实现了多波束系统安装偏差的整体解算。试验验证了该方法在简化实施过程、改善安装偏差校准精度方面的有效性。     

海洋时空基准网的进展与趋势

全球时空基准网是获取地球时空信息的基础设施,它包括地基时空基准网、空间时空基准网和海洋时空基准网3个部分,其中海洋时空基准网的建设尚属起步阶段。先就海洋时空基准网的概念及内涵进行了分析,并从海洋定位导航基准、高精度海洋水平及垂直定位基准等角度介绍并分析了其发展现状及未来趋势。海洋时空基准网的主要构建方式是综合运用GNSS（Global Navigation Satellite System）卫星定位、水下声学定位以及压力传感器等技术将全球统一的时空基准传递到海洋表层、内部和底部。它的建设在我国还属于空白,故需结合国情、配合国家战略规划大力推进;指出当前全球和各国海洋环境监测的需求普遍甚旺,而现有海洋环境监测网多为局域网络,未与时空基准网融合,故海洋环境缓变或快变的时空位置不清楚或不精确,因此,将海洋时空基准网与海洋环境监测网融合起来建设,实现效益、效率和功能的互补提升,显得尤为重要和紧迫。在此基础上还认为,融合后的海洋时空基准网与环境监测网加上通信和数据交换功能,以实现海洋环境精准监测并进行海洋信息传输的目的,进而逐渐推进以形成具有时空位置属性的全球性海洋环境感知认知网络,即为海洋物联网。进一步探讨设想:将海洋物联网与海底通信光缆链接起来,同时通过海面浮标观测舱与通信卫星链接起来,就构成了有时空位置属性的海洋互联网。最后认为,我国应加快建立以中国周边海域为主的精密动态海洋时空基准和环境监测网,并通过国际合作开展全球性海洋时空基准与环境监测网的布设。     

海洋导航定位技术及其应用与展望

根据水上和水下环境的区别,系统论述了各种海洋定位导航技术及组合定位导航技术,比较了它们的优缺点和适用范围,介绍了它们的应用现状及展望。     

基于ISODATA算法的海底底质分类

介绍了海底声像图的形成机制和方法,分析了ISODATA算法的基本原理,以实际数据的试验实现了海底底质分类。     

基于GPS PPK／PPP的长距离潮位测量

GPS RTK技术在近距离潮位测量中已得到了应用,但因无线电传播距离的局限,难以实施长距离潮位测量.给出了基于GPS载波相位后处理技术(post processing kinematic,PPK)和精密单点定位技术(precise point positioning,PPP)的长距离潮位测量的思想和方法,并通过实验对其进行了验证,取得了良好的效果.     

近岸海域GPS在航潮位解算中潮位的提取方法研究

基于潮位提取理论,给出了三种潮位提取方法,通过与实际观测潮位的比较和分析,认为基于快速傅立叶变换(fast Fourier transform,FFT)的潮位提取方法最佳,实验也证实了该结论的正确性。