侧扫声呐技术在海上风电场施工中的应用

为探知施工区水下障碍物情况和海底状况,采用融合GNSS和水声定位学原理的侧扫声呐技术全覆盖地扫测施工区海域。探讨不同安装模式的定位中心改正方式及其对影像位置信息的影响。以唐山乐亭菩提岛海上风电场300 MW示范工程海上风电机组安装工程为例,对获取的海底影像进行解译和判读,准确探明水下冲刷坑的大小、形状、位置等。通过人工潜摸方法验证表明,采用侧扫声呐技术所获得的海底信息准确,可有效指导海上风电场施工。     

浅谈填海项目竣工海域使用验收测量技术方法

填海项目竣工海域使用验收测量是落实海域法的重要保证,也是海洋管理部门对填海造地活动进行海域使用监督管理的重要环节。本文以浙江省苍南县江南海涂围垦工程中心渔港配套设施建设用海填海竣工海域使用验收测量为例,详细叙述了海域使用竣工测量的技术方法,希望能为填海项目竣工海域使用验收测量工作的实施和围填海开发管理提供参考。     

侧扫声呐检测软体排搭接宽度精度的影响研究

侧扫声呐技术在浅水内河航道整治工程水下检测中的应用较少,业内缺乏侧扫声呐检测软体排搭接宽度影响因素、准确度及控制措施的研究。本文以长江深水航道整治二期工程为依托,通过不同拖拽方式、船速和波束角,开展对侧扫声呐检测软体排搭接宽度的影响因素研究,确定检测精度和稳定性得到很好的保证的控制措施,对于侧扫声呐检测软体排搭接宽度的检测开展有指导意义。     

基于AHP的内河航道新型扫测设备选型分析

本文在总结国内外航道水域新型扫测设备性能的基础上,结合内河航道养护需求,采用层次分析法(AHP)进行内河航道新型扫测设备选型分析。分析结果表明,内河航道新型扫测设备的优选顺序依次为侧扫声呐、合成孔径声呐、多波束测深系统、图像声呐、水下机器人、潜水员水下设备,并建议在实际应用中将侧扫声呐与多波束测深系统进行搭配使用,优选结果对内河航道扫测设备的选择具有一定的指导价值。     

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。     

3D声呐在海上风电场水下桩基和海缆检测中的应用

依托某海上风电场水下桩基和海缆检测工程,针对其验收精度高、图像获取难等问题,采用3D声呐技术对水下桩基和海缆进行扫测,获取水下桩基和海缆的三维影像.通过影像输出、软件量取、输出三维点云数据等方法,可一次性获得海缆裸露长度、桩基周围海床冲刷坑深度和桩基周围海床修复所需土石方量等数据,使海上风电场水下桩基和海缆检测的精度和...     

一种嵌入式侧扫声呐系统的设计与实现

介绍一种基于嵌入式系统的侧扫声呐系统的设计与实现方法。嵌入式侧扫声呐由收发合置换能器、模拟信号处理单元、数字信号处理单元、通信与显控单元组成。基于嵌入式系统软硬件可裁剪,可移植性高等优点,使该侧扫声呐可灵活搭载在多种水下作业平台上,兼具了水下目标探测、海底地貌成像等功能,同时节约了空间和成本,具有较强的实用性。     

深水抛石整平船声呐检测系统及技术应用

声呐是利用水中声波对水下目标进行监测、定位和通信的电子设备,是水声学中最广泛、最重要的一种装置。港珠澳大桥岛隧工程深水碎石基床整平首次采用声呐检测系统进行施工质量检测、验收。结合港珠澳大桥岛隧工程碎石整平技术,较完整地阐述了声呐检测系统的工作原理及技术应用,对后续水下(海上)精确施工探测和高精检测具有很好的借鉴意义。     

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。     

基于长江北斗CORS系统的PPK定位技术在航道测量中的应用

随着长江干线北斗地基增强系统的建成,其在航道测量中的应用方法与效果有待研究和认证。基于长江干线北斗CORS系统的PPK技术在航道测量中的应用试验以及对试验结果的精度统计,论述该技术在长江航道测量中的应用方法,分析其测量精度。结果表明,利用长江CORS系统基准站进行PPK定位数据解算,定位平面精度可以满足相关规范的要求,而高程精度则不稳定。     

用于水下机器人的主动侧扫声呐图像预处理技术

分析了侧扫声呐接收机的噪声来源：自噪声和水体噪声,概括了它们影响声呐接收机的辐射路径;求出回波噪声的数字特征,在此基础上给出单扫描角度上声呐图像数据的递归最小二乘滤波算法,可提高水下机器人路径规划算法的实时l生。使用超小型远程操纵机器人（ROV）搭载SeaSprite声呐在船池中实验,对比给出预处理前后的声呐回波数据的还原图像,显示效果明显改善。     

关于成山角至老铁山航路扫海测量扫测方案的设计

港口与航路是水上交通系统中彼此独立而又密切联系的两个关键要素。每一通航水域中的航路是船舶进出该通航水域中各港口的通道,航路是船舶顺利进出沿海港口的安全保障。本文介绍了利用侧扫声呐、多波束对成山角至老铁山航路大范围区域扫海测量扫测方案的设计,为提高工作效率、节约测量成本和保质、保量完成全部测量工作提供了坚实的数据基础,为后续开展大范围航路扫海测量提供宝贵经验。     

基于SFS方法的侧扫声呐图像三维重构

针对侧扫声呐受其测量机理和作业模式影响无法直接获取海底表面地形及水下目标物高度信息的问题,提出改进的明暗恢复形状最小化方法。通过从侧扫声呐原始数据文件出发,解析得到斜距量程、采样精度等重要参数以及二维瀑布图。在瀑布图基础上,提出一种基于小波变换的最小化算法,求解得到对应二维图中每一点的相对高度值,从而实现了海底表面地形的高精度三维重构。通过对比实验证明,与2种经典的最小化法相比,基于小波变换的最小化法性能明显提高。     

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.     

改进型软式扫床方法在长江航道水下障碍物探测中的应用研究

本文在分析传统软式扫床流程的优缺点和适用范围的基础上,从扫绳、扫艇和作业模式三个方面做了改进。采用尼龙绳做拖缆和底索,测量船舶改为小型测量船舶,并用侧扫声呐对疑似水下障碍物进行二次确认,提出了一套适合长江航道水下障碍物探测的软式扫床方法。经测试,新方法能很好地适用于长江航道水下障碍物探测,减少了扫床的资金和人员投入,保障了作业过程的安全性,提高了扫床准确率。     

沉底油的高频声探测方法与水池模拟试验

围绕沉底油监测问题,开展高频声探测方法与水池模拟试验验证研究。以多波束声呐、侧扫声呐、成像声呐等高频声呐为工具,结合声呐成像技术、特征提取、支持向量机分类器等关键技术,达到了高效识别沉底油的目的,并通过水池模拟试验验证了方法的有效性。     

基于前视声呐图像的AUV目标识别与跟踪

声呐图像由于水体不均匀、边界不规则以及声呐设备本身性能的限制,导致图像噪声明显、亮度不均、分辨率低,使得水下AUV装备在使用前视声呐进行水下目标检测时难度较大。针对该问题,基于m750d声呐探测获得的AUV声呐数据,进行了数据提取、高斯滤波处理、扇形映射处理,并采用Jet映射对声呐灰度图像进行了伪彩色映射提高数据标注速度和精度,制作获得了4组2 500张声呐图像的AUV目标检测数据集;采用YOLOv4-tiny目标检测算法开展AUV目标检测研究,研究结果表明该方法在该数据集上表现优秀,mAP@0.50达到94.17%,FPS在22帧左右,说明该轻量级网络在水下AUV目标识别与跟踪应用上具有较好的应用价值。     

水工建筑物水下三维检测精确定位分析

在复杂海况下,对水下的水工建筑物进行三维检测精确定位分析,目前有多种设备可选择。但检测的可靠性和精度需要进一步分析和验证。为此,结合广东揭阳石化原油码头工程,采用多波束测深仪系统和水下三维实时3D声呐系统,以点云数据建模,将2种系统采集的数据融合处理,可对建筑物的坐标和高程进行精确分析。其中,多波束测深仪系统可用于水下建筑物绝对坐标的测量,而实时3D声呐系统可取得目标物精确的模型图像,2种数据融合处理后,即可用可视化的方法对目标物的位置和状态进行准确分析。该方法可用于港口和码头维护以及水下建筑物检测,为老码头的改造、修复提出有效的检测定位方法和可视工具。     

长江口排水板水下成像检测技术

针对长江口深水区域塑料排水板施工检测手段不足的问题,提出水下声学成像检测的新方法,采用高分辨率侧扫声呐和双频识别声呐,实现了水下排水板检测的可视化与可量测。获取水下排水板清晰的影像资料,并且通过双频识别声呐水下定点全环摄像方式能够实现排水板定量检测。新方法弥补了现有检测手段的不足,可作为现有检测手段的重要补充。     

柔性测斜仪SAA应用于香港机场三跑工程监测

香港国际机场第三跑道填海工程采用回填海域的方法形成新人工岛,该项目区域底部属于深厚软淤泥土,回填过程中软基大变形是本项目技术重难点之一.由于人工岛海堤受到回填造陆时土体的吹填力和挤压力影响,存在失稳破坏的较大隐患和风险.文章重点以人工岛海堤深层地基土变形为研究对象,采用先进的自动化监测手段,通过柔性测斜仪SAA(Sha...