多波束滤波理论与实践效果分析

多波束测深系统可获得精细、全面的水下地形数据，但数据处理繁杂、周期较长且数据质量因处理水平不同而产生不可忽略的差异，因此有必要使用软件中的滤波工具辅助进行多波束的数据处理。针对滤波理论繁杂难解、滤波方法和效果不尽相同的问题，以QINSY软件与亿点通软件常用的滤波工具与工程实践相结合分析滤波工具在疏浚测量中的效果，得出相应疏浚工程的滤波选择，从而缩短了多波束数据处理周期，减小了人工处理数据而产生较大差异性的概率。     

应用FastCAM软件的船舶三维可视化模型构建

针对当前船舶三维可视化模型,由于计算机软件的局限性,导致船舶绘制过程中出现CAD零件图编辑处理效率和代码转换效率低的问题,提出了应用FastCAM软件的船舶三维可视化模型构建研究。利用STEP数据交换标准,管理船舶数据及其关系,设置船舶三维可视化模型输入数据,应用FastCAM软件,清除与压缩船舶绘制DXF/DWG文件,自动编程船舶轮廓并转换编程代码,桥接多个零件实现连续切割。叠加未变形网格图和变形网格图,三维可视化显示船舶位移里程与数据滤波,实现船舶三维可视化模型构建。实验结果表明,与当前模型相比,构建模型的CAD零件图编辑处理效率和代码转换效率数值较大,能够有效提高CAD零件图编辑处理和代码转换效率。     

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。     

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。     

长江航道水下数字高程模型自动化处理系统

手动处理生成航道水下数字高程模型（DEM）费时耗力,存在着效率瓶颈。提出并构建长江航道水下数字高程模型自动化处理系统。该系统由水深数据自动监测读取模块、DEM自动处理模块、成果自动加工模块以及流程监控显示模块组成,实现了从原始水深点自动监测到规则格网DEM及其专题图的快速自动化处理,有效节省了人工操作,提高了DEM产品的时效性,解决了效率瓶颈问题。     

海底管线探测数据处理及自动化研究

本文针对侧扫声呐系统、海洋磁力仪、管线地层剖面仪及浅水高精度多波束系统等海洋测量设备获取的原始海底管线探测数据,探讨其处理及图像解译,并综合取舍绘制管线平面位置图;再以管线平面位置图为依据编写程序自动生成管线埋藏状态统计表、管线埋深信息表及管线埋设状况图;最后使用Caris Hips多波束处理软件对裸露及悬空管线的隐患位置进行分析,提出合理的治理措施。     

科技创新:引领海测新跨越

<正>"科学技术是第一生产力"在海事测绘60年的发展历史中得到了充分的体现。海事测绘生产力的每次跨越都与科技进步密不可分,科技的不断进步又为海事测绘发展注入了不竭动力。从最初的六分仪目测、微波到卫星定位,从人工点测深、单波束到多波束面扫测,从手工绘图、机助制图到电子海图,从人工测绘到自动化数字测绘,中国海事测绘的科技水平不断进步,数据采集效率和数据精度不断提高,已具备了从沿海港口到远洋的综合海洋测绘能力。     

长江电子航道图数据快速更新工具的设计与实现*

为保证长江电子航道图数据的时效性,在分析数据预处理更新流程的基础上,研究电子航道图快速更新工具的开发方法。利用本工具自动处理电子航道图数据的更新,简化了人工操作的繁重步骤,提高了长江电子航道图数据预处理的效率。     

多波束切换技术在船载卫星通信系统中的应用

船载卫星通信技术凭借其自身优势,在海洋移动通信、军事侦察、灾难救援等领域发挥着重要作用。近年来,随着网络技术的发展,船载卫星通信系统如何满足人们对数据传输和高带宽等的需求,成为行业研究热点。多波束切换技术能够实现卫星频率的复用,提高卫星信道的利用率,保障卫星通信的带宽质量。本文设计实现基于概率估计的多波束切换算法,该算法能够避免波束过早切换,缓解波束切换过程中产生的"乒乓切换"问题。     

浅谈多波束测深系统的主要误差来源及影响因素

多波束测深系统是一套由多种传感器组成的复杂测量系统。与传统的测深系统相比,其测量过程复杂,因而误差来源广。本文根据笔者多年使用多波束测深系统的实际经验,对多波束测深系统测量全过程的主要误差来源进行梳理并总结其影响结果,以便在测量过程中采取切实可行的措施来减小这些误差的影响,从而提高多波束测深系统的精度。     

多波束测深系统在西江测量的质量控制

多波束测深技术已经成为水下地形测量工程中的一种非常重要的水深测量方法。由于多波束测深系统是一套多传感器的综合性测量系统,与单波束测深设备相比,其测深误差具有一定的复杂性和隐蔽性。在多波束测量过程中,自然因素、仪器设备因素、人为操作因素等都会不同程度地影响测量精度。为获取高精度的多波束测量成果,必须对整个多波束测量过程进行严密的质量控制。     

多波束测深数据处理中的CUBE算法探讨

阐述了一种多波束测深数据处理算法——CUBE(Combined Uncertainty and Bathymetry Estimator)算法,用该算法可以对观测区域网格节点"真实"水深及相关误差进行估计。用CUBE算法处理多波束数据近两年已被国际上大多数多波束处理软件所采用,该算法的成熟应用将数据处理人员从繁重的多波束内业中解放出来,为多波束更加广泛的应用提供良好的基础。     

多波束自动切换船载卫星通信物联网技术研究

物联网技术在海洋工程、航运、海洋环境监测等领域发挥着重要的作用。当前船载物联网的数据通信和传输技术通常采用802.11协议,其通信距离较短,限制了船载物联网技术在广阔海域中的应用。多波束自动切换卫星技术是当前新兴的一种宽带卫星通信技术,其具有通信带宽大、覆盖范围广、适用场景多等特点,非常适合海洋运输、监测等应用环境。因此,本文提出一种结合多波束切换卫星通信的船载物联网方案,该方案利用多波束卫星提供的大范围和高带宽传输能力,能够部署在较大的范围内,为航道安全监控、船舶状态监测等重要应用提供了新的实现方式。     

基于马尔科夫链的60 GHz 点对点通信移动性优化

由于60 GHz通信在空气中可能会有高达20 dB的信号衰减,因此通信的范围和质量都可能受到影响．为此,IEEE 802.11 ad标准引入了能够定向增强信号和控制信号传播方向的波束成形技术来提高通信质量．然而,设备位置移动对波束成形的影响较大,它可能会导致通信质量下降甚至中断．为保证通信通畅,文中针对IEEE 802.11ad定义的点对点场景提出了波束成形优化算法．该算法基于马尔科夫链模型预测下一时刻设备的位置,并且提前调整相应的波束方向．该算法利用动态设备的相对位置和波束转动角度信息,代替了原波束成形方法中的波束扫描等过程．在仿真实验中,通过信息交互次数验证了该算法的有效性,提高了波束成形过程的效率,并且使该过程中的能量消耗降低了60％．     

航道整治工程扫测技术和方法探讨

本文对山区航道整治工程中的多波束扫测和传统硬式扫床技术应用进行分析,提出基于多波束数据源,利用三维建模技术指导硬式扫床的综合检测方法.实现扫测技术优势互补,降低安全风险,提高作业效率,为类似工程提供借鉴.     

一种基于线阵的舰船辐射噪声空间分布特性分析方法

传统的舰船辐射噪声空间分布特性是用单水听器法分析获得的.由于单水听器是无指向性的,无法满足舰船辐射噪声向低噪声发展的测试需求.本文采用恒定束宽波束形成技术,分析处理基阵获取的舰船辐射噪声数据,提高了输出信噪比,克服了经典宽带波束形成技术的数据失真问题,并得到舰船辐射噪声的空间分布特性.     

大数据与B/S技术在船舶自动运维系统中的应用

船舶运维系统本质是一种数据处理系统,对各类监测传感器数据进行采集﹑传输﹑处理及显示。随着船舶结构复杂度及动力系统增强,处理数据种类越来越多,传统的单中心处理方式时效性较低,不能满足数据的爆发式增长。本文在分析了船舶自动运维数据流采集传输方式的基础上,设计了一种分布式处理结构,对采集的数据进行并行化处理,提升了船舶自动运维系统性能,最后利用B/S交互式的数据查询系统进行数据分析。     

两种多波束系统差异对比分析

本文介绍了Sonic 2024电子多波束系统与GeoSwath Plus相干多波束系统在工作原理、技术参数、数据密度、数据精细程度等方面存在的差异,以及在浅水区水深测量精度的一致性;针对其各自的技术特点进一步阐明不同类型的多波束测深系统的工程适用性,为多波束设备引进提供借鉴参考。     

云计算平台在船舶数据融合中的应用

随着航运业的飞速发展及智能船舶技术的广泛使用,船舶管理系统中的数据和数据种类以前所未有的速度增长。目前船舶管理系统在大数据的管理、分析以及查询效率等方面面临困境。大数据具有数据量大、数据类型多样、低价值密度的特点。海量数据处理效率成为充分发挥大数据优势的关键。云计算技术凭借其稳定高效的计算能力被广泛应用于大数据处理。数据融合技术能够实现异构数据的融合,提高信息共享和处理效率。本文提出云计算环境下的并行本体构建和融合算法并进行仿真实验。