多波束无验潮测深技术在葛洲坝枢纽中的应用

本文介绍了多波束GNSS无验潮水下地形测量的原理。以葛洲坝水利枢纽工程测量为例,对多波束无验潮方法获取的水深测量结果进行了成果精度分析。结果表明,多波束无验潮测深技术测量数据真实可靠,精度有保证,在实际应用中具有准确性、有效性和可行性。     

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。     

WRWT无验潮多波束测量技术在长江下游航道中的应用

本文分析了长江下游深水航道测量的特点,并结合RTK三维水深测量的原理,说明了RTK无验潮多波束测量技术应用于长江下游深水航道测量的优势。通过对下游长江北支水道与主航道交叉口附近测量数据的分析,表明无验潮多波束测量技术在急涨急落等水位变化较快时相对于验潮方法的可靠性更高。     

基于傅里叶级数的潮位优化在加纳特码新集装箱码头项目中的应用

加纳特码新集装箱码头项目处于非洲西部沿海,南面大西洋,施工区海域具有涌浪高度大,周期长的特点。本项目的多波束测量是通过自动验潮站获取潮位,虽然自动验潮站位于防波堤掩护内,但是仍然会受到风浪等外部环境的影响,造成一定的测量误差。本文主要介绍傅里叶法潮位优化在本项目中的应用及分析。     

不同期验潮数据用于余水位差分水位推算的可行性分析

利用中短期验潮资料调和分析获得11个主要分潮的调和常数实现水位推算的方法,已在海洋测绘、疏浚工程测量等领域得到推广。但不进行全部站点的同步验潮测量,仅收集不同期历史验潮数据进行分析,获得的潮汐调和常数难以满足水深测量水位改正的精度要求。提出2种调和常数优化方法,通过增强不同期验潮数据调和常数的相关性,提高水位推算的精度,并以实例验证不同期验潮数据用于余水位差分水位推算的可行性。     

RTK无验潮测量与有验潮测量精度对比分析

本文结合长江南京段扬子巴斯夫码头区域江面水下地形测量工程,通过RTK无验潮测量和有验潮测量两种模式的比较,给出这两种测量方法的差异性,验证RTK无验潮测量精度的可靠性和优越性。     

动态后处理技术在长江口水深测量的适用性

长江口水域一直采用传统有验潮和GPS-RTK相结合的水深测量方法,但现有潮位站无法控制整个区域,RTK差分信号受距离限制又无法做到全覆盖,制约了水深测量效率与精度。GPS-PPK技术具有作业范围广、测量速度快、定位精度高等优点,不受无线电传输距离和通信网络环境的限制。通过在不同作业距离下的精度测试,GPS-PPK技术较传统有验潮和GPS-RTK结合的测量方法具有更高的作业效率和整体精度,可应用于长江口地区水深测量。     

广西沿海潮汐特征分析

利用最新潮汐模型FES2014提取广西沿海K_1、O_1、M_2和S_2等4个主要分潮调和常数,计算潮汐类型,并绘制广西沿海潮波图及潮汐类型分布图。结果表明:广西沿海潮波传播方向为西南向东北方向;潮汐类型以正规日潮为主;北部湾东北部为不正规日潮混合潮。根据北海、防城港、龙门港及钦州航道等4个重要验潮站的实测数据,采用最小二乘原理的调和分析方法得到4个验潮站的调和常数。根据调和常数计算潮汐特征值,结果表明4个验潮站潮汐类型均为正规日潮,这与模型分析结果是一致的。利用北海长期验潮站分析得到北海站设计高水位约为470 cm,设计低水位约为110 cm。通过潮波图与水下地形分布图的比较,表明广西沿海潮汐的形成与水下地形分布密切相关。     

基于实际工程对验潮井进水孔尺寸的探讨

本文以辽宁省某沿岸观测点水利工程设计所建三处验潮井实测资料为基础,通过对实测数据的分析整理,进行探讨验潮井进水孔尺寸对其性能的影响,主要通过多个建设场所、多个验潮井进水孔尺寸的构建,以期找到适合环渤海地区海洋环境的进水孔设计方案,提高验潮井的随潮性、滤波性性能,保证其测量精准度。     

无验潮测深系统精度分析

三亚防波堤施工中采用无验潮测深系统对施工质量进行过程控制。根据其原理和特点,通过对仪器的系统误差、无波浪影响下测深系统的误差和在波浪影响下测深系统的误差的精度比对,测量精度满足规范要求。与传统测量模式相比,测量精度更高。     

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。     

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。     

船载挖机水下自动化基床整平技术

为满足长江南京以下12.5 m深水航道二期工程仪征水道整治工程基床整平进度需要,结合现场工况条件,开发了新型的船载挖机水下自动化基床整平系统。该整平系统采用了大型驳船搭载自动化整平挖机以及辅助抛石溜筒,其整平设备建造周期短、投入少、费用低,且具备深水整平的能力,工艺安全可靠,施工工效快,基床整平质量可达规范±5 cm的要求。     

三维地面模型测量技术在水运工程中的应用

码头、航道等水运工程的三维设计、BIM设计需要更精细的、直观的、全覆盖的三维地面模型。利用多波束测深技术、无人机航测技术和三维激光扫描技术采集高精度的测量点云数据,基于AutoCAD、Civil 3D等软件平台,建立高精度、直观的三维地面模型的技术方案,结合工程实例进行论证分析。结果表明,从陆域到水域再到局部重点建构筑物三维测量内外业技术解决方案合理、效果显著,能较好地满足三维设计、BIM设计等要求,具有较高的应用和参考价值。     

Application of A* algorithm for real-time path re-planning of an unmanned surface vehicle avoiding underwater obstacles

This paper describes path re-planning techniques andunderwater obstacle avoidance for unmanned surface vehicle （USV）based on multi-beam forward looking sonar （FLS）. Near-optimalpaths in static and dynamic environments with underwaterobstacles are computed using a numerical solution procedure basedon an A algorithm. The USV is modeled with a circular shape in 2degrees of freedom （surge and yaw）. In this paper, two-dimensional（2-D） underwater obstacle avoidance and the robust real-time pathre-planning technique for actual USV using multi-beam FLS aredeveloped. Our real-time path re-planning algorithm has beentested to regenerate the optimal path for several updated frames inthe field of view of the sonar with a proper update frequency of theFLS. The performance of the proposed method was verifiedthrough simulations, and sea experiments. For simulations, theUSV model can avoid both a single stationary obstacle, multiplestationary obstacles and moving obstacles with the near-optimaltrajectory that are performed both in the vehicle and the worldreference frame. For sea experiments, the proposed method for anunderwater obstacle avoidance system is implemented with a USVtest platform. The actual USV is automatically controlled andsucceeded in its real-time avoidance against the stationary underseaobstacle in the field of view of the FLS together with the GlobalPositioning System （GPS） of the USV.     

Probability modeling for robustness of multivariate LQG designing based on ship lateral motion

The robustness of LQG designing for latitudinal movement of ship is mainly discussed, when its hydrodynamic parameters fluctuate around criterion value at random on the proportional distributing. When a given ship state at the speed of 18 kn and the course of 45°under Rank 5 state of sea,and the hydrodynamic parameters of the ship fluctuate at random on the proportional distributing with a range of±10%,±20%,±30%,the robustness of multivariate LQG designing for ship is analyzed with applying the probability modeling of relative controlling effect. The result of simulating shows that when the hydrodynamic parameters of ship fluctuates the relative controlling effect of the LQG designing submit to normal distribution and the mean value of relative controlling effect has no remarkable changes comparing to that without perturbation of hydrodynamic parameter.     

基于物联网的无人水面艇航行状态监测系统设计

针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel, USV)航行状态监测及试航性能评估试验中的参数获取问题,设计一套USV航行状态监测系统。以物联网(Internet of Things, IoT)3层架构为基础,设计小尺寸、低功耗的监测方案。以多源传感器和STM32微控制器作为感知层,以远距离无线电(Long Range Radio, LoRa)网关及LoRa终端作为数据远程传输途径,以传输控制协议(TCP)作为数据远程传输协议,以云平台作为系统应用层,实现数据采集、传输和应用功能。基于监测系统要求,在应用层设置阈值实现航行状态预警功能。对系统功能及性能进行测试,结果表明,系统横、纵摇精度为±0.02°RMS,风速为(0.2±0.03) m/s,风向为±2.5°,所有监测参数技术指标均符合要求,且丢包率在通信距离小于1.4 km时为1.5%,较传统方法降低约22%。该系统可为进一步完善USV航行状态监测提供技术支持。     

风电运维船与风机塔基耦合水动力响应分析研究

海上风电运维船通常采用船首顶靠海上风机塔基靠船桩的方式来保证风机维护人员的安全登塔,因此对其在相应海况条件下的纵摇、升沉等水动力响应进行分析研究很有必要.本文采用Fine/Marine和AQWA软件,对某运维船在实际海况条件下的耦合水动力响应进行分析研究,从而为风电维护人员的安全登离以及辅助登离设备的研发提供参考.     

基于TDR的船舶稳性监控系统的研究

利用时域脉冲反射测量(TDR)技术设计的高精度液位测量仪,实时测出船舶各个位置的吃水,计算不同吃水状态下的剪力、弯矩、稳性,并且在稳性不佳时提供最优的稳性调整方案,以此实现船舶稳性的实时监控.该系统结构严谨,测量精度高,做到人机交换,操作简单方便,解决了传统方法的设备笨重、计算时间滞后、计算量大、不直观等缺陷.