多波束水深測量數(shù)據(jù)處理及思考(參考)-資料下載頁
2025-06-16 01:22本頁面
【正文】 ）影響的估算設αd = 10186。，βd = 5186。，δαd = 1186。，δβd = 1186。，δAe = 1186。，Xps = 0m，Yps = 10m，Zps = 10m，得x39。 = ，y39。 = ；若取δαd = 0186。，δβd = 0186。，δAe = 0186。，其余不變，得x39。 = ，y39。 = 。2. α、β及A系統(tǒng)偏差對hv的影響估算設αd = 10186。，βd = 5186。，A = 1186。，δαd = 1186。，δβd = 1186。，δAe = 1186。，Xhv = 0m，Yhv = 10m，h39。v = ，得hv = ；取δαd = 0186。，δβd = 0186。，δAe = 0186。，其余不變，得hv = ，Δhv = 。由上可見，盡管α、β及A系統(tǒng)偏差對（x39。，y39。）影響不大，但當涌浪濾波器與多波束探頭距離較大時，姿態(tài)傳感器系統(tǒng)偏差對涌浪改正值的影響還是相當可觀的，必要時，應進行靜態(tài)測定。8 多波束系統(tǒng)誤差來源多波束系統(tǒng)需由多傳感器協(xié)同進行水深測量，觀測值多，誤差來源也多，從參數(shù)測定的準確性，到工作環(huán)境的優(yōu)劣，都會影響水深成果的質量。內部來源有設備的觀測精度、儀器的結構設計等；外部來源有風浪的影響、各種干擾信號等。81觀測誤差橫搖觀測誤差、縱搖觀測誤差、起伏觀測誤差、航向觀測誤差、波束旅行時間誤差、聲速誤差等，一般以設備標稱精度來衡量，或通過設備率定確定。這些誤差屬偶然誤差，按誤差傳播律，最終反映在水深誤差和點位誤差中。多波束水深測量是一種動態(tài)的測量，各設備的觀測精度會受到現(xiàn)場環(huán)境條件的很大影響，尤其是有活動部件的觀測設備，環(huán)境條件差時，觀測精度會明顯下降，例如，風浪過大能引起涌浪濾波器測量值的嚴重失真。因此，系統(tǒng)應在各設備的限差范圍內工作，才能保證質量。82偏差測定誤差多波束系統(tǒng)的偏差測定主要包括姿態(tài)傳感器、羅經偏差的靜態(tài)測定和多波束探頭綜合偏差的動態(tài)測定。另外，還有定位時延測定（動態(tài)測定）。顯然，靜態(tài)測定的精度較高，能以設備的標稱精度來衡量，但如若不進行此項改正，在一定條件下，也會造成水深誤差；綜合偏差是用波束進行目標測定，而每個波束都具有相當大的波束角，就好比經緯儀測角時，不是用十字絲照準目標，而是用手電筒光柱去照準目標，每次觀測的精度很低，因此，必須通過大量的觀測才可能達到所需精度。83起伏變化和搖擺變化的影響多波束水深測量每Ping需接收很多波束，從接收第一個回波到最后一個回波，有一個時間差，在這一接收時段內，起伏和搖擺都會發(fā)生變化，可能影響水深及其點位歸算的準確性。以30米水深，單邊3倍水深寬度測量為例，邊緣波束和中央波束接收的時間差約為80毫秒。，周期5秒的正弦曲線，則在80毫秒的接收時段內，起伏最大變化近5厘米；假定橫搖變化為振幅10176。，周期5秒的正弦曲線，則在80毫秒的接收時段內，橫搖最大變化近1176。搖擺變化不僅對水深產生影響，也對起伏的傾斜改正產生影響。起伏變化和搖擺變化應采用適當?shù)哪Ｐ?，進行恰當?shù)奶幚怼?4粗差處理應能準確識別和處理觀測值的粗差，否則將嚴重影響水下地形的真實性。水深觀測值的粗差主要通過相鄰波束和相鄰Ping的水深變化情況加以判別；姿態(tài)觀測值的粗差則要通過觀測值過程線變化來判斷。85計算誤差主要是近似方法使用不得當，如，聲線計算時，入射角和旅行時間步長過大，可能帶入較大的計算誤差，可以通過改進計算方法加以解決。86波束單元入射角觀測誤差單波束水深測量是以波束腳印中，最快回波作為該波束的水深觀測值。如果多波束也采用同樣方式測量水深，則可能使水深出現(xiàn)很大誤差，對波束單元入射角大的波束尤甚。因此，多波束水深測量應當能測定波束腳印內的最淺點，確定其聲線和的波束單元入射角。在對水深敏感的淺水航行水域進行測量時，要嚴格控制作業(yè)環(huán)境的影響，要分析水深與設備參數(shù)設置之間的關系，確保多波束系統(tǒng)的探測能力。除了上述外，觀測值的時間同步問題、測量船的振動等都會影響水深的質量。9 結束語在大家盡情利用多波束帶來的高效和便利的同時，要充分關注多波束存在的問題。應當知道，多波束測深系統(tǒng)并沒有想象的那么完美，本文前言中提的問題只是例證之一，此問題有兩種可能，一是系統(tǒng)未測到目標，這是系統(tǒng)探測能力的缺陷，需要從硬件方面改進；二是系統(tǒng)測到了目標，但數(shù)據(jù)處理不恰當，如，水深值假信號的過濾不恰當，水深歸算系統(tǒng)偏差改正不到位等，這需要對數(shù)采軟件或后處理軟件進行改進，并且，數(shù)據(jù)處理軟件應具備質量檢查及水深恢復功能。通過對多波束數(shù)據(jù)處理過程等的了解，可以更深入地理解多波束，希望本文能對大家有用。參考文獻[1] 李家標等著《多波束勘測原理技術與方法》 1999年 海洋出版社[2] 任茂東《船用陀螺羅經》 1993年 大連海事學院出版社 18
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