多波束測深系統(tǒng)

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something多波束測深系統(tǒng)一、多波束測深系統(tǒng)簡介與組成二、多波束工作流程簡介三、多波束測量質(zhì)量控制四、多波束測量誤差來源與分析五、多波束應(yīng)用前景一、多波束測深系統(tǒng)簡介與組成1、多波束定義及特點

多波束測深系統(tǒng)是一種可以同時獲得多個典型256個相鄰窄波束的回聲測深系統(tǒng)與傳統(tǒng)的單波束測深系統(tǒng)每次測量只能獲得測量船垂直下方一個海底測量深度值相比多波束探測能獲得一個條帶覆蓋區(qū)域內(nèi)多個測量點的海底深度值實現(xiàn)了從點—線測量到線—面測量的跨越其技術(shù)進步的意義十分突出

單波束FirstcontactofthebeamontheseafloorDozens/hundredsofindependentbeamsonseafloor多波束

2、多波束組成

多波束測深系統(tǒng)是一種多傳感器的復(fù)雜組合系統(tǒng)是現(xiàn)代信號處理技術(shù)、高性能計算機技術(shù)、高分辨顯示技術(shù)、高精度導(dǎo)航定位技術(shù)、數(shù)字化傳感器技術(shù)及其他相關(guān)高新技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成自70年代問世以來就一直以系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和技術(shù)含量高著稱它的主要部件包括：

多波束測深系統(tǒng)主要由以下部分組成①換能器：發(fā)射和接受波束②OCTANS羅經(jīng)：實時船舶定向和船舶姿態(tài)③GPS：測量定位④SIM接線盒：定位數(shù)據(jù)、水深數(shù)據(jù)、船舶姿態(tài)數(shù)據(jù)的集中合成⑤工業(yè)電腦：數(shù)據(jù)存儲和處理實時測量顯示⑥表面聲速儀：安裝在換能器附近實時測得換能器處海水聲速⑦聲速剖面儀：測量不同海水深度剖面聲速

二、多波束工作流程簡介1、多波束工作原理多波束測深系統(tǒng)的工作原理是利用發(fā)射換能器陣列向海底發(fā)射寬扇區(qū)覆蓋的聲波利用接收換能器陣列對聲波進行窄波束接收通過發(fā)射、接收扇區(qū)指向的正交性形成對海底地形的照射腳印對這些腳印進行恰當(dāng)?shù)奶幚硪淮翁綔y就能給出與航向垂直的垂面內(nèi)上百個甚至更多的海底被測點的水深值從而能夠精確、快速地測出沿航線一定寬度內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀和高低變化比較可靠地描繪出海底地形的三維特征2、多波束工作流程簡介1、儀器組裝

儀器安裝是多波束測量的首要條件也是極為重要的環(huán)節(jié)之一

安裝桿振動的例子

2、外業(yè)測量

無論多波束或者單波束外業(yè)測量環(huán)節(jié)都是整個測量過程最為重要也是決定數(shù)據(jù)質(zhì)量最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)后面質(zhì)量控制和誤差來源分析里我們再做詳細(xì)的描述3、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理相對來說操作難度較為繁瑣復(fù)雜但對數(shù)據(jù)質(zhì)量沒有太大的實質(zhì)性影響

三、多波束測量的質(zhì)量控制

本章是該課件的重點章節(jié)我們從以下幾點對其做詳細(xì)介紹一、安裝控制

因多波束是現(xiàn)代信號處理技術(shù)、高性能計算機技術(shù)、高分辨顯示技術(shù)、高精度導(dǎo)航定位技術(shù)、數(shù)字化傳感器技術(shù)及其他相關(guān)高新技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成因此它對作業(yè)平臺有較為嚴(yán)格的要求：

1、工作船只不宜太小應(yīng)以長度在20m以上寬度在4m以上的船只為宜這種船只才能保證工作平臺的穩(wěn)定性使得羅經(jīng)的改正達(dá)到最佳狀態(tài)2、安裝位置不宜離發(fā)動機太近離發(fā)動機太近也一樣會影響羅經(jīng)對數(shù)據(jù)的改正

總體來講安裝目的就是要保證高精密儀器換能器和羅經(jīng)的穩(wěn)定性具體安裝操作還有許多細(xì)節(jié)這兒也就不在一一表述了

題外話：公司至今沒有多波束的專業(yè)測量船項目的船舶有時不太符合測量需要測出來的數(shù)據(jù)質(zhì)量就不太理想就如2012年在萊州測量的時候數(shù)據(jù)質(zhì)量問題較大但是集合全局測量精英李素江院長也親自過來指導(dǎo)最終也沒有找出原因后來換了一艘大船問題也就沒了二、測量過程的控制1、天氣和海況的影響

因換能器和羅經(jīng)為高精密儀器

對環(huán)境反應(yīng)較為敏感如果儀器工作平臺處于非常不穩(wěn)定的狀態(tài)對數(shù)據(jù)質(zhì)量和儀器的安全均有較大影響因此當(dāng)海況或者天氣不好的時候測量數(shù)據(jù)一般不太理想這兒有個題外話如今項目比較多航道往往較長工程比較緊有些時候在天氣不允許的情況下我們也進行測量效果不好

因此要想獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)天氣和海況需滿足測量要求2、聲速控制

無論是多波束亦或者是單波束海洋測量的基本原理就是利用的聲納學(xué)原理因此聲速的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到測量的準(zhǔn)確與否因此每次測量都要對聲速進行準(zhǔn)確的測定3、儀器的準(zhǔn)確連接及測量船的正常駕駛都會對測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的影響3、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理是一個耐心和經(jīng)驗以及責(zé)任心的問題再次不做詳細(xì)介紹

四、多波束測量誤差來源與分析上一節(jié)質(zhì)量控制里也涉及了一部分誤差來源和分析的知識在這一節(jié)在做詳細(xì)說明誤差來源一般分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差系統(tǒng)誤差是系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性所造成的我們無法改變我們能改變的僅僅是偶然誤差那么偶然誤差的來源又有那些呢一、海況影響

羅經(jīng)就類似人的大腦它對平衡的調(diào)節(jié)能力有一定的限度當(dāng)超過這個限度后就無法再繼續(xù)實施調(diào)節(jié)

二、水位影響

水位影響一般較小但卻也是一個不容忽略的影響因素三、其它影響因素還包括：聲速、水質(zhì)、吃水的量取、以及內(nèi)業(yè)roll、picth、yaw值的計算外業(yè)船型的量取五、多波束應(yīng)用前景與單波束回聲測深儀相比多波束測深系統(tǒng)具有測量范圍大、測量速度快、精度和效率高的優(yōu)點它把測深技術(shù)從點、線擴展到面并進一步發(fā)展到立體測深和自動成圖特別適合進行大面積的海底地形探測這種多波束測深系統(tǒng)使海底探測經(jīng)歷了一個革命性的變化深刻地改變了海洋學(xué)領(lǐng)域的調(diào)查研究方式及最終成果的質(zhì)量

有些國家自其問世之后己經(jīng)計劃把所有的重要海區(qū)都重新測量一遍正因為多波束條帶測深儀與其它測深方法相比具有很多無可比擬的優(yōu)點僅僅近20多年時間世界各國便開發(fā)出了多種型號的多波束測深系列產(chǎn)品20世紀(jì)60年代初開始相繼研制了幾種類型的多波束測深系統(tǒng)最大工作深度200～12000米橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的3倍以上目前世界上主要有美國、加拿大、德國、挪威等國家在生產(chǎn)此系統(tǒng)國產(chǎn)多波束尚處于調(diào)試階段無市場化應(yīng)用

謝謝演講結(jié)速謝謝觀賞Thankyou.PPT常用編輯圖使用方法1.取消組合2.填充顏色3.