长江下游感潮河段超长护底软体排铺设关键技术

通过研究和改进大型铺排船移动式桁架门吊吊装混凝土联锁片施工设备、超短基线水下排体定位技术和水下软体排成型状况探测技术等关键技术,提高了超长护底软体排铺设的施工效率,实时动态精准定位排体铺设过程中水底位置,检测排体水下平整度及搭接情况,满足了工程需要。     

水下铺排检测技术

以长江南京以下12.5 m 深水航道建设工程整治建筑物施工为研究对象，总结分析水下铺排采用传统方法及超短基线法、拉线法、实时声呐跟踪、侧扫声呐工后验收等检测技术在工程中的应用。同时基于现有科技发展，对未来铺排过程及工后检测提出展望。     

深水筑堤水下软体排铺设成型质量控制

以长兴潜堤后方滩涂圈围工程为例,分别运用超短基线技术与旁侧声呐技术检测软体排铺设成型质量,研究表明:超短基线技术能够测得实时、精度较高的典型段排体铺设成型信息,但操作复杂;旁侧声呐技术可检测软体铺排整体搭接情况,但其精度和时效性较低。采用超短基线技术与旁侧声呐技术相结合的方法,可同时获取实时、高精度、全面的软体排铺设成型数据,能够有效控制深水筑堤水下软体排铺设质量。     

水下声吶实时监控检测在长江下游航道整治工程中的应用

以长江下游安庆河段航道整治二期工程Ⅱ标段施工为例,总结分析采用水下声吶时监控检测进行水下铺排,通过利用声呐、短基线等技术手段对搭接情况进行实时监控,确保工程质量,为水下沉排质量验收提供重要依据。     

超短基线定位误差综合分析及实验

在超短基线水下定位过程中,海洋噪声的存在、工作环境的变化以及设备安装等方面都会引起定位误差,这些误差的传递致使定位误差在超过几百米后增长很快,致使有效定位距离不能太远,限制了超短基线在水下定位作业中的应用范围。文章对超短基线水下定位系统误差的来源进行了综合分析,并进行了水声定位误差综合实验和实验数据处理分析,对超短基线定位误差进行了综合评估。通过对超短基线定位误差来源中粗差和系统误差的分析并开展相应实验,同时对实验结果数据进行深入的处理和研究,提出了改善超短基线水下定位性能的几种方法。     

超短基线软体排深水水下定位检测系统设计思路

结合长江南京以下12.5 m深水航道一期工程,根据深水、大流速工况,提出了超短基线软体排深水水下定位系统的设计思路,经过系统开发、测试完成了设计,通过应用实现了软体排在深水条件下铺设定位的可视化,实时调整铺排船作业时的工作状态,确保排体铺设准确。     

航道整治铺排测量定位技术

针对目前检测深水软体排沉排手段不足的情况,提出一种检测铺排效果的新技术。采用多波束测深系统的水深格网与侧扫声呐生成的声图文件相结合的方式,镶嵌得出排体沉排位置后使用超短基线测量系统对确定的排体坐标进行验证。该技术在长江南京以下12.5 m深水航道二期工程进行推广应用,提高了工程检测效率及质量。     

水下铺排检测技术

以长江干线武汉—安庆段6 m水深航道整治工程为研究对象，对比分析水下铺排工程不同检测技术的效果及优缺点，评判采取相应技术手段的检测效果，从而得出符合施工特点的快速检测方法，确保施工质量，为水下铺排施工检测及验收提供技术方法及验收依据。     

卡尔曼滤波算法在自主式水下机器人超短基线定位中的应用

近年来,海洋开发进程不断深入,水下机器人在海洋探测、海上救助等领域发挥着越来越重要的作用。基于超短基线的声波探测定位技术是采集和传递信息的最有效手段,是解决水下机器人定位精度的有效途径。本文研究基于超短基线定位的原理,分析产生定位误差的原因,利用卡尔曼滤波算法提高水下机器人的定位精度。     

船载超短基线海上标定方法探析

声学定位系统的技术研究和应用开发在现代海洋科学调查和水下施工中起着重要作用。本文以国产某型超短基线定位系统为例,结合载人深潜试验性应用航次中对蛟龙号的定位服务,就超短基线声学定位系统的海上标定方法展开了讨论。     

水下沉船精确定位系统的研制

为提高水下沉船定位的精确性,使得海上沉船的搜救工作能够更顺利的进行,本文研究沉船定位相关的系统问题。本研究采取超短基线定位系统,并对其相关系统的部件和功能进行阐述,重点研究机器人(ROV)和超短基线系统的关联系统,分析沉船信息采集系统、数据传输处理系统、数据校正系统等。最后推导出整个系统的定位精度。研究结果表明,该定位系统不仅能够提高水下沉船定位的精确性,同时也能够降低潜水员水下作业危险性以及提高沉船搜救成功率,更为水下沉船定位的研究提供理论指导和一定参考价值。     

IXSea Gaps超短基线定位数据卡尔曼滤波研究

文章介绍了IXSea Gaps超短基线定位系统及其优势,以及卡尔曼滤波的基本原理、特点、初始值选取和测量过程中所产生的野值的判断准则。在此基础上编写了适用于超短基线定位数据的卡尔曼滤波程序。对水下定位试验所采集的数据进行卡尔曼滤波,得到了较平滑且与原始数据相吻合的滤波数据。     

高精度超短基线GAPS在水下定位中的应用

GAPS是法国IXSEA公司开发的勿需标定的便携式超短基线声学定位(USBL)惯性导航系统,集全球定位系统GPS、水下声学定位系统及姿态传感器于一体,具有安装方便、操作简单、精度高等特点.介绍高精度超短基线GAPS的安装方法、技术优势和工程中的实际应用,对使用过程中影响定位精度的主要因素、误差削弱方法进行简单分析.     

水下软体排铺设质量检测技术对比

为解决潮汐河段涨落潮水位变化大、水流动力条件复杂、水下护底软体排铺设质量检测难的问题,在长江南京以下12.5 m深水航道一期工程白茆沙整治工程中,制定并实施了由浮标倒垂法、水下探摸、旁扫声纳、超短基线等多种水下护底软体排检测技术组成的检测方案,控制软体排整体铺设质量,满足了工程需要     

深海超短基线定位系统现状及展望

水声定位技术具备稳定的高精度定位能力,能够为各类深海探测装备直接提供绝对位置信息。超短基线定位系统的声学换能器阵安装在船底,便于大范围机动作业,成为现代远洋科考船必不可少的水声定位设备。首先介绍了超短基线定位的基本原理,然后系统介绍了法国iXblue、挪威Kongsberg、英国Sonardyne、美国LinkQuest和德国Evologics等公司的深海远程超短基线定位系统,并以哈尔滨工程大学远程超短基线定位系统为例分析了国内发展情况,最后展望了深海远程超短基线定位系统的发展趋势。     

长江福姜沙水道铺排作业风险评估及防控技术研究

长江福姜沙水道铺排作业处于高通航密度、新开航道边缘位置,施工安全风险高,基于此,本文通过风险分析,有效获取福姜沙水道铺排作业关键风险环节及主要致险因素。同时针对长江福姜沙水域通航及作业环境特点,初步建立了适用于铺排作业风险评估的技术方法——系统评价方法,并对该方法与其他方法评价结果进行了相互验证。最后,制定了关键风险环节的主要风险控制措施,将施工安全风险控制在可接受范围内。     

基于虚拟仪器的超短基线水声定位系统

基于虚拟仪器技术,介绍通过Matlab仪器控制工具箱将示波器和计算机结合组成超短基线水声定位系统的方法。用虚拟仪器技术扩展传统仪器的功能,定位水下运动目标。     

基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法

水下连接器的对接作业是水下工程作业的重要环节,针对目前依靠摄像机传回视频进行作业过程中存在的操作难度大、依赖操作员经验的问题,设计基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法。该方法首先根据水下连接器的颜色特征确定检测范围,之后在检测范围中以水下连接器为模板进行初步定位,然后根据水下连接器端面的成像特点检测椭圆特征,并进行双目匹配获得相关三维点坐标,最后计算得出水下连接器的位姿。实验表明,该方法位置测量平均误差1.3%,姿态测量平均误差3.5°,可以较好地为水下连接器对接作业提供参考。     

长江航道整治工程恶劣工况深水铺排悬链线理论研究及应用

结合长江南京以下12．5m深水航道一期工程,应用悬链线理论详细分析计算了作业水深35m、流向角20°、流速2m／s工况下的铺排排体受力情况,并对异步放排移船工艺进行了优化,提出了铺排初次下排排头控制方法,给出了铺排作业中的一次最佳移船长度。将计算理论进行了35m水深的现场验证,两者吻合。在铺排作业时,可参考悬链线理论应用技术指导施工。     

基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法

水下连接器的对接作业是水下工程作业的重要环节,针对目前依靠摄像机传回视频进行作业过程中存在的操作难度大、依赖操作员经验的问题,设计基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法。该方法首先根据水下连接器的颜色特征确定检测范围,之后在检测范围中以水下连接器为模板进行初步定位,然后根据水下连接器端面的成像特点检测椭圆特征,并进行双目匹配获得相关三维点坐标,最后计算得出水下连接器的位姿。实验表明,该方法位置测量平均误差1.3%,姿态测量平均误差3.5°,可以较好地为水下连接器对接作业提供参考。