基于QINSy软件的声速剖面改正模型研究

由声速误差所引起的测深误差是多波束测深误差的主要因素之一,声速剖面的不稳定会引起多波束测深条带发生畸变的现象,导致多波束测深数据精度差甚至无法使用。通过对QINSy软件中声速剖面改正模型的研究,提出了一种多波束测量声速几何修正模型和方法,从几何意义上着手,分析了表层声速及声速剖面误差对测深条带的影响,总结了多波束测深条带随着声速剖面变化而发生对称弯曲的情况。通过模型建立,给出了表层声速及分层声速误差对波束测深值影响的量化值,从而在多波束数据后处理过程中可更好的进行定量分析。     

航道测深中的水位改正方法及应用研究

多波束航道测深数据处理中,需要通过水位改正来去除瞬时测深值中的水位时变影响,通常利用一定数量的水位监测站进行时空内插方法,进而推算待测点观测历元下的瞬时水位。本文在理论分析的基础上,结合戴家洲河段的多波束测深数据,对不同水位改正方法在航道测深中的适用性进行了分析总结,可为多波束航道测深的实际作业提供有益参考。     

浅海典型声速近程海底混响数值仿真

浅海混响以海底混响为主。本文选取对浅海近程海底混响贡献较大的声线采用射线声学理论,数值计算浅海3种典型声速分布下的海底混响时域信号和混响强度,分析声速分布、脉冲宽度及负跃层声速条件下声源深度对海底混响衰减的影响。计算结果表明:浅海近程混响强度随着时间振荡衰减,不同声速、不同声源深度下混响强度具有相似的衰减特性,但振荡衰减的"波峰"和"波谷"会随着声速分布、声源深度变化而变化。     

浅海典型声速近程海底混响数值仿真

浅海混响以海底混响为主.本文选取对浅海近程海底混响贡献较大的声线采用射线声学理论,数值计算浅海3种典型声速分布下的海底混响时域信号和混响强度,分析声速分布、脉冲宽度及负跃层声速条件下声源深度对海底混响衰减的影响.计算结果表明:浅海近程混响强度随着时间振荡衰减,不同声速、不同声源深度下混响强度具有相似的衰减特性,但振荡衰减的"波峰"和"波谷"会随着声速分布、声源深度变化而变化.     

浅析国产多波束系统在航道测量中的应用

本文以国产iBeam8120浅水多波束测深系统为平台,阐述了该系统组成及其主要技术指标。重点分析了多波束测深误差产生的原因,质量控制措施等关键点。并以乌江—马鞍山段航道测量应用为案例,阐述换能器安装校准,声速剖面改正及异常点剔除等处理流程,最后给出国产多波束航道测量中的测试效果。     

疏浚作业实时监控技术研究

针对目前吊抓式和铲挖式海底疏浚作业存在的深度控制不准确的问题，提出利用实时动态相位差分GPS同四波束测深仪相结合进行海底疏浚作业实时监控的技术方案。对定位精度、海底声学覆盖、自动验潮及海底波束变形等问题进行了研究。该方案对提高海底疏浚作业施工效率及质量具有较大的实用和参考价值。     

基于多波束点云的水下柱桩及桩间距高精度确定方法

受海水介质环境复杂、桩体倾斜以及测量误差大的影响,水下圆柱桩位置的高精度、低成本、高效率确定一直是港口工程建设中的一个难点。为此,提出了一种基于多波束点云的水下圆柱桩及桩间距高精度确定方法。该方法首先基于多波束测量实现桩体及海床点云数据低成本、高效获取。考虑桩体属性信息、点云法向量和高程等几何信息,利用一种综合阈值分割方法实现了桩体点云的有效提取。还提出了顾及桩体形态、测量误差的桩体中心位置综合确定方法,实现桩体相对位置和桩间距的高精度确定。该方法得到了实际工程验证,取得了优于5 cm的桩体相对位置和桩间距确定精度。     

多波束测深时声波折射对其精度的影响及校正

本文结合海洋声学结构、多波束测深原理,分析声波折射对测深的影响,提出实际水层声速、调和平均声速与水深之间的变化关系,以及表层声速对水深测量的重大影响并进行模拟验证。最后,结合工作实例提出解决问题的校正方法,使其达到正确水深数值,满足多波束测深精度的要求。     

综合物探技术在海底管线探测的实践

海底管线是海洋工程重要的水下基础设施,起到供电、供水、输油、通讯等作用。随着船舶大型化进程,现有航道不断拓宽与加深,为了保证已敷设缆线的安全,准确探明工程区域海底管线的三维坐标极为重要。本文利用多波束、磁力仪、浅地层剖面设备对海底管线的位置及埋深进行探测,达到了很好的探测效果。     

高精度水深测量的误差影响因素及控制措施

针对水运工程中高精度水深测量的要求,本文以单波束测深系统为研究对象,介绍了水深测量的测深原理及主要误差影响因素。分别从定位误差、测深误差、水位误差、环境效应等角度对高精度水深测量的主要误差来源进行了分析,提出相应的控制措施,并通过实验进行验证。建议利用RTK三维水深测量技术消除水位误差的影响,进行导航延时的改正减少定位误差的影响,利用姿态传感器消除横摇、纵摇姿态角对水深测量误差的影响,最终降低水深测量过程中的误差影响,提高水深测量的精度。     

多波束测深系统声速改正技术

海水声速是多波束测深系统进行水深测量的重要参数之一。声速剖面的是否正确直接影响测量结果的精度和可靠性。文章从声速在海水中的传播出发,阐述海水中声速的测量,并通过对海区实验数据的分析,对声速的较正方法进行了探讨。     

基于HZMB-CORS的GPS-RTK三维多波束水深测量

介绍基于HZMB-CORS的GPS-RTK三维多波束水深测量的基本原理、外业采集软件QINSy中的关键设置与操作、内业处理软件Caris中的GPS-RTK潮位的导入与计算方法。通过实地水深数据采集试验与传统验潮的多波束水深测量方式进行比对,分析其验潮精度、外符合精度以及内符合精度,指出了GPS-RTK三维多波束水深测量在显著提高作业效率以及降低作业成本的同时,有效提升了多波束测深精度以及测深稳定性。     

高精度准实时监测防波堤抛石的软件开发

在长周期波浪、作业窗口少等不利海况条件下,传统的多波束监测技术精度仅为±10 cm、效率也较低。依托以色列阿什杜德港工程,基于多波束通用格式数据,采用有验潮和无验潮两种测量模式,分析各种误差来源,并对多种滤波算法进行对比,开发出多波束高精度自动化后处理软件。结果表明,该软件可实现不利海况条件下的防波堤边坡抛石状态准实时监测,精度可达±5 cm。     

多波束倾斜安装技术在水下检测工程中的应用

由于常规多波束系统垂直安装，无法精确测量临岸水域、码头、防波堤、丁坝、海岛礁等特殊水下地形地貌。针对这一难题，进行了多波束倾斜安装和校准的技术研究。采用多波束倾斜安装的方法，增加相关侧的波束数量，测量能够达到吃水线位置。水深成果精度满足规范及工程需求，实现了水下特殊地形地貌的全覆盖测量，为水上水下一体化模型提供技术支撑，可以广泛应用在水下检测工程中。     

论浅水多波束测量质量保证措施

在对影响多波束测量精度、质量的关键因素进行分析的基础上,提出了保证测量质量的措施。     

基于自适应多分辨率曲面的多波束滤波方法研究

针对常规固定分辨率曲面滤波精度不足的问题,提出一种基于自适应多分辨率曲面的多波束滤波方法.在地形变化较大的陡坎和细小目标突起物等测量环境下,多分辨率曲面根据地形坡度变化,对有特征地形或地物的局部区域,自动增强多波束水深曲面的分辨率,从而得到更精确的水底表面模型.基于该表面模型可进行自动滤波,从而保留更加完整的水下地形特...     

基于多波束测向技术的自动测试系统设计与实现

根据多波束测向设备的工作原理,设计了基于多波束通道一致性和测向精度的自动测试与调试系统,该系统能快速、准确地测出通道一致性及测向误差精度,找出匹配不好的通道及频段.该自动测试系统在设备生产过程中得到了较好的应用.     

基于三角形拓扑关系的等深点快速追踪算法

随着多波束测深系统在港口工程测量中的应用,水深数据量成倍增加。如何快速、有效地绘制等深线变得日益重要。文章提出一种基于三角形拓扑关系的等深点快速追踪算法,该算法利用三角形之间的拓扑关系,在相邻三角形中查找等深点,克服了传统算法需要对所有三角形进行遍历的缺点。实验证明,与传统算法相比,该算法明显提高了效率。     

“海洋石油707”综合勘察船的总体设计

综合勘察船作为海洋油气田勘探的主力船型，具有钻探取样、海洋水文调查和海底地形地貌勘察等多种功能。简要介绍某综合勘察船的主要技术特点、总布置特点、船舶性能和船舶定位系统设计等。为提高舒适性，该船对上层建筑布置进行优化，满足《2006年海事劳工公约》的要求；为提高作业能力，该船布置钻机系统、单波束、多波束、浅剖和海流剖面仪等大量专业设备；为兼顾深水和浅水的定位能力，该船配备动力定位系统和四点锚泊系统。耐波性和稳性作为关键性能，将直接影响勘察船的作业能力，在对该船进行设计时采取一系列措施提高其作业能力。为保证该船的稳性和装载能力，空船重量控制也是重点工作。     

水下等离子体声源聚焦性能仿真及误差分析(英文)

Focused underwater plasma sound sources are being applied in more and more fields. Focusing performance is one of the most important factors determining transmission distance and peak values of the pulsed sound waves. The sound source’s components and focusing mechanism were all analyzed. A model was built in 3D Max and wave strength was measured on the simulation platform. Error analysis was fully integrated into the model so that effects on sound focusing performance of processing-errors and installation-errors could be studied. Based on what was practical, ways to limit the errors were proposed. The results of the error analysis should guide the design, machining, placement, debugging and application of underwater plasma sound sources.