水下测量技术在航道疏浚工程中的应用研究

为准确获取航道水文特征和通航条件,更新积累不同时期、不同水位的河床演变及航槽变化情况,保障船舶安全快捷航行,本文在阐述水下地形测量方法、水下地形测绘作业方式,对比传统与新扫测技术方法的基础上,以广东省韩江高陂水利枢纽工程航道疏浚工程为实例依托,利用便携式多波束测量无人船开展航道硬式扫床测量工作,结果发现：本次扫床测量范围内,航道内未发现浅点,水下航道地形可满足安全通航条件。实践表明,便携式多波束测量无人船作业效率高、受地形环境限制较小、扫测结果较精准的优势,可满足项目工期及特殊作业环境需求。     

浅析无侧缆钻爆船硬式扫床在航道工程中的应用

目前,长江航道炸礁工程验收方式主要是硬式扫床,硬式扫床通过自航行船航行、碇泊船常规六缆法布缆实施。碇泊船在较长炸礁区进行硬式扫床时如采用常规布缆需多次抛投边缆,锚缆抛投定位工作量大、耗时较长,扫床效率较低。本文通过分析碇泊船常规布缆硬式扫床特点及适用条件,优化碇泊船硬式扫床布缆方式,采用小艇动力替代碇泊船边缆作用,实施水下炸礁及清渣工程硬式扫床验收,节省了碇泊船边锚缆抛投时间,提高了碇泊船硬式扫床的效率。     

山区河流急险滩航深检测硬式扫床设备与方式简介

山区河流急、险滩坡陡浪大,进行硬式扫床检测时,不能全部检测且存在较大安全隐患,为保证检测的客观性和安全,研制出一套新硬式扫床设备,对新扫床设备与方式作简要介绍。     

抓斗船如何利用硬式扫床检测施工质量

结合实例阐述了利用抓斗船进行硬式扫床的设备结构,扫床方法及其优点。     

国产多波束侧扫声呐系统水上测试及性能分析

近年来,国产多波束侧扫声呐取得了快速的发展,本中心于2021年引进了新型国产设备:Shark-S455M型多波束侧扫声呐.为科学评价设备实际性能,积累设备使用经验指导实际生产,通过对海底沉船进行扫测,组织进行了相关验收测试工作.基于笔者从事侧扫声呐应用的工作经验,分析了该型多波束侧扫声呐的分辨能力和扫宽能力.     

硬式扫床法在山区航道整治工程质量检测中的应用

扫床,是指对某一水位下一定水深的整个平面进行扫测,以确定航槽内能保证的最小水深.在通航航槽内的扫床检测,根据工程性质,可分为基建性扫床检测和维护性扫床检测两种,基建性扫床检测主要是指航道整治工程竣工后的验收扫床检测,维护性扫床检测主要是指用来经常性检查航槽内的最小水深和航槽内是否有碍航物.     

重力式码头沉箱接缝检测方法研究与改进

针对重力式码头沉箱安装接缝难以检测的问题,分别采用水下机器人、多波束扫测、三维声呐扫描技术进行检测。检测数据表明:水下机器人对沉箱接缝的检测效果直观、准确度较高;多波束测深系统对沉箱接缝具有一定的识别能力,但对于缝宽较小及距离较远的接缝分辨率较差;三维声呐探测扫测精度高,但扫测范围小且效率低。从测试原理上分析各种方法测试优缺点产生的原因并根据检测需求自主设计了三维声呐测量支架,实现对沉箱接缝任意深度量测,并结合工程实例取得良好的测试效果,为沉箱接缝检测方法的选取提供借鉴。     

硬式扫床在松花江三姓浅滩二期航道整治工程中的应用

通过对松花江三姓浅滩的整治，详细介绍目前黑龙江航道局所使用的硬式扫床器的结构型式、工作原理、实施步骤及扫床工作定位方法等。     

四波束测深仪与双频旁侧声纳在扫海工程中的应用

应用四波束测深仪和双频旁侧声纳技术进行的扫海工程测试，特别是对于大面积测区扫海工程，既能加快扫海进度，节省成本费用，又能获得高精度、高质量的扫海效果，为工程早日投入运营带来不可估量的经济效益。因此，在港口建设中是值得推荐和选用的扫海仪器设备。     

缆控驳船硬式扫床法简介

针对西江炸礁区设计航道水深大，工期紧，工况差等情况，改进传统扫床方法，采用缆控驳船硬式扫床法，提高工效约３倍，出色地完成了任务。     

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。     

大型耙吸式挖泥船精挖施工工艺在湄洲湾航道工程中的应用

为解决大型自航耙吸式挖泥船在航道疏浚施工、特别是在跨度较大的深水航道疏浚施工中存在的严重超挖废方问题,依托大型自航耙吸式挖泥船"长鲸6"在湄洲湾30万吨级主航道疏浚施工中采取RTK无验潮、多波速测量和分层定深开挖等技术,对潮位数据、动态分层定深和测量成果等进行分析,对潮位观测站数据与施工船舶RTK无验潮实时数据进行对比纠正,探讨自航耙吸式挖泥船挖深精确控制施工技术及管理措施。     

水下地形辅助导航新方法仿真

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。     

多波束测深系统在科考船上的布置研究

摘要：论述了多波束测深系统的组成,探讨了影响多波束测量精度的主要因素,阐述了应用在科考船上的典型布置方式,通过数值计算和模型试验方法研究了GONDOLAI（附体）的外形优化设计。     

无人船测深系统在浅水河道测量中的应用

针对传统测深方法在浅水区测量实施困难的问题,基于无人船测深系统的组成及原理,重点研究了无人船姿态对测深的影响、测深数据粗差探测与滤波方法。分析得出:无人船姿态在浅水区对测深的影响有限,可采用中值滤波、加权平均法、趋势面滤波方法进行测深数据粗差处理。结合项目应用,证实无人船满足浅水河道测量需求、测深精度满足规范要求,可为类似工程提供借鉴。     

基于卡尔曼滤波的地形辅助导航

利用海底地形辅助导航是水下载体导航技术致力研究的新方向。该文利用多波束测深系统测量真实地形数据,在此实测地形图的基础上,采用ICCp算法为对准匹配算法,得到水下载体的最佳匹配位置,提高水下载体的导航精度。并利用仿真以平台式惯导系统为例,用卡尔曼滤波对惯导系统误差进行最优估计,取得了较好的效果。     

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。     

两种主要测量手段在抛石护岸工程水下质量检测中的应用*

工程质量检测是保障工程发挥经济与社会效益的重要环节，其检测结果的正确性关系到工程能否正常运行。水下工程质量检测的主要测量手段为单波束测深仪与多波束测深系统，其测量结果的差异会对检测结果产生影响。对这2种测量手段施工前、后的测量数据以及差值的检测断面数据进行定性和定量分析。结果表明，施工前2种测量手段测量数据基本吻合，但施工后抛石增加了水下地形的复杂度，使两者的测量数据差异增加。此外，单波束的角度和航迹线的偏移对差值生成的检测断面数据有较大的影响，使两者的检测断面数据差异较大。据此，给出提高单波束检测精度的建议。     

水下抛石高精度准实时多波束处理系统的研发与应用

针对水下抛石施工的测深系统不能实时反馈数据处理结果的问题,对多波束测深系统的自动滤波功能进行研发,采用CUBE滤波算法,实现了多波束测深数据的准实时处理以及抛石断面与设计断面的对比分析,并将其应用于某深水防波堤实际工程。结果表明,该系统能够对水下抛石施工起辅助决策的作用,并提高水下抛石效率和精度,可为类似工程提供参考。     

多波束声速改正模拟及其误差分析

声速改正是多波束测量误差的主要来源,文章介绍了多波束声速改正的原理和实现方法。着重解释了声速变化对海底测点位置和深度的影响,利用V-basic和Excel电子表格形式,采用实际声速剖面模拟了任意波束测点海底位置和深度的计算过程,定量地揭示了浅层声速数据对海底弯曲变形的成因和影响程度;利用误差传播理论分析了声速对测量误差的影响。