RTK在R2Sonic 2024多波束系统中应用探讨
Sonic+2024+使用指南-全稿
IP address:10.0.1.102
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图10采集计算机网口设置
注意:为保证通讯，采集计算机上的所有防火墙必须关闭。
3.2 Discover功能。SIM盒和换能器头的IP地址也是固定的。在Sonic Control软件中，必须先分别输入SIM盒和换能器的系列号，才能建立通讯。
GPS口读取ZDA或UTC数据。输入数据串中还可同时包含其他字串，如GGA，VTG等。
对PPS信号，要查阅所用GPS手册，看其进行时间同步时，是用脉冲上升沿还是下降沿。在图12的窗口中要采用同样设置。
在图9中，随着鼠标的移动，解码后的GPS时间信息会显示在主窗口的左下角。如果显示的时间为01/01/1970，则表明GPS时间同步有问题。
注：Sonic2024/2022换能器内注了油，以帮助散热。这些油在-10° C时将变成固体。这个结果会完全损坏换能器。
一、
Sonic 2024/2022换能器部分由接收换能器，发射换能器和连接电缆组成。声呐头安装在随机的安装架上。安装架通过法兰盘与外部安装杆连接。连接电缆穿过法兰盘和安装杆接到声呐接线盒（SIM）。如果装了表面声速头，表面声速头的电缆也以同样方式接到SIM。
Bottom Sampling ---波束分布方式。可选择Equiangular (等角)或Equidistant（等距）。采用等距模式有一定限制，一般在地形较平坦且条带开角在130度以内时，等距模式效果较好。
Mission Mode –测深模式。可选择Bathy Norm（正常测深）或Bathy VFeature（直角地形测深），后者特别适用于包含直角的地形，如码头壁，它可消除声波在直角拐角处的环鸣（多次反射）现象（要与等角模式同用）。
RTK在R2Sonic 2024多波束系统中应用探讨
RTK在R2Sonic 2024多波束系统中应用探讨摘要：本文详细分析了水域测量所用GPS差分改正信号的种类及精度，分解了R2Sonic 2024多波束系统测量过程中定位信号处理过程，探讨了RTK在多波束测量中应用的可行性。
关键词：RTK 多波束系统GPS差分改正1前言目前在水域测量的定位设备中，选择信标较多，选择RTK较少。
信标一般可选择Beacon、SBAS、StarFire等系统的GPS差分定位信号，测量过程中一般需要验潮。
在近海或者内陆的水域测量中，单波束已经实现了无验潮模式的RTK测量，测量精度和效率大幅提高。
在多波束系统中，GPS差分信号一般选择Beacon或SBAS，较少选择有偿使用的StarFire。
本文以R2Sonic 2024多波束系统为例，分解多波束测量过程中差分信号处理过程，探讨了常规RTK应用于多波束的可行性。
2水域测量三种典型GPS差分信号分析Beacon海岸信标站台网,在我国是由交通部设立在我国沿海的20个站台组成。
信标站台以约300kHz的频率播发RTCM格式的GPS 差分信号，信号覆盖海岸线约100km，沿海用户可根据该信号计算位置坐标。
由于信标站台自身差分改正信号精度有限，台站间距离从几十公里至几百公里不等，故用户所能得到的平面定位精度非常有限，从1m～5m不等，观测过程中需验潮。
Beacon海岸信标站台网播发的广域差分定位信号免费，目前国内95%海洋测量用户使用该信号。
SBAS即Satellite Based Augmentation Systems，是利用地球静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统。
目前全球发展的SBAS系统有：欧空局接收卫星导航系统(EGNOS)，覆盖欧洲大陆；美国的DGPS(Differential GPS)，美国雷声公司的广域增强系统(W AAS)，覆盖美洲大陆；日本的多功能卫星增强系统（MSAS），覆盖亚洲大陆；等等。
SBAS通过地球静止卫星（GEO）发布包括GPS卫星星历误差改正、卫星钟差改正和电离层改的信息，通过GEO卫星发播GPS和GEO卫星完整的数据，通过GEO卫星的导航载荷发射GPS L1测距信号。
浅谈提高多波束测量精度的研究和对策
浅谈提高多波束测量精度的研究和对策摘要随着国家的战略发展，海洋资源越来越受到重视，不同于陆域的测量，海洋测量需要借助精密的水下测量设备才能准确的反应海底地貌，如何更加高效、准确的测量海底地貌急需被解决。
目前多波束全覆盖测量是业内公认的测量效率高、精度高的测量手段。
全文介绍了我们在多波束测量中遇到的常见问题及解决办法，为从事海洋测绘的技术人员提供参考。
关健词R2sonic 2024、CARIS HIPS、声速异常、测量船实际导航位置与多波束测量参考原点偏差、水位改正、姿态改正一前言多波束测深系统是单波束测深系统发展过来的，与传统的单波束测量相比，多波束测深系统能在测量船航线的垂直平面内一次获取256个测深点。
实现了从“点—线”测量到“线—面”测量，测量效率大大提高。
目前我国海洋测量中的多波束系统多为进口国外设备，学习资料较少，发现问题不能及时解决，严重影响测量效率。
下面以业内使用较多的R2Sonic 2024型多波束测深系统及CARIS HIPS多波束数据处理软件为例，遇到的有关声速改正等问题及解决办法。
二多波束测量中的问题1、多波束CARIS HIPS数据处理中的声速异常问题在平坦海底测量，使用多波束CARIS HIPS软件中导入数据进行声速改正后在线模式和块模式中能明显看出波束有弯曲，向上弯曲“哭脸形”或向下弯曲“笑脸形”如图1、图2，由于两侧边缘波束上翘或是下沉，块模式下无法对相邻测线进行准确拼接，影响了多波束数据水深的准确性，这是声速异常导致的水深不准情况。
当多波束换能器的表面声速大于实际声速时呈“哭脸形”，当表面声速小于实际声速时呈“笑脸形”。
原因可能是多波束换能器的表面声速测量有误差，在使用声速剖面仪测量声速剖面时仪器有误差，导致声速改正后条带弯曲，未真实反映出海底地形，降低了多波束测深系统的精度。
图1“哭脸”形图2 “笑脸”形遇到这种问题的解决办法其一是认为多波束换能器表面声速仪有问题，手动关闭R2sonic 2024多波束控制软件自动实时测量表面声速仪功能，测量前在测区附近范围内选择较深水域使用声速剖面仪进行声速剖面测量，在电脑导出声速数据后，直接手动将多波束换能器吃水深度的声速手动输入到R2sonic 2024控制软件中。
航道测绘中多波束测深仪的应用分析
航道测绘中多波束测深仪的应用分析摘要：近几年，伴随国家经济水平的提高，“一带一路”的实施与海洋强国战略的实行，海洋经济活动越来越频繁，航道测绘的作用日益明显。
为了确保经济稳定和迅速发展，确保船舶安全运行，满足海事工程的要求，需要定期绘制水道图。
其中，多波束测深仪是一种常用于水道测绘的高科技制图系统。
在此基础上，下文讨论了多波束测深器在航道测绘中的应用，供参考。
关键词：航道测绘；多波束测深仪；应用分析引言多波束测深系统是一种多种技术高度集成的技术，如计算机、数字传感器、水声、导航等。
风管多流技术是一种新的测量技术，可实现风管的高精度测量。
在传统的管道捕获中，测量过程通常使用单束检测器进行，该检测器需要加密的测量线，且测量结果较差。
多流空气形成技术允许有针对性地接收多通道和从宽角度进行远程引导，以获得更准确、更全面的轨道信息，提高空气形成技术的准确性。
1多波束测深系统及原理多波束测深系统，又称为多波束测深仪、条带测深仪或多波束测深声呐等，多波束测深系统是一种高精度、高分辨率、高效率的一种水下地形测量技术。
相较于单波束测深仪，其具备自动化成图、数字化记录、高精度、高速度、大范围等优势，近年来应用的范围越来越广。
系统主要由三个子系统组成，其一是多波束的发射和接收系统以及相关的换能器综合信号控制处理系统。
其二是用于多波束系统服务的辅助系统，包括为多波束系统提供测量定位的卫星定位系统、测量产品运行状态的测量系统以及声速剖面仪等。
其三是多波束声波测量数据的解析处理软件系统，包括信息分析处理软件、信息数据对比和整理软件以及信息储存库等。
多波束测量系统通过线状声波对航道底部的地形进行测量，将多线索构成面，从而得到航道水下地形的三维图片。
其工作原理就是利用声波发射器阵列于水下发射一定宽度的扇形覆盖声波，利用声波遇到障碍物会进行反射的原理，对反射的声波进行收集和分析。
这些被反射的声波在数据处理软件的处理下被解析为成千上万的单个测深点的深度值，据此绘制出水底的三维地形图。
R2SONIC 2024 第五代浅水多波束产品说明书
第一套宽带高分辨率浅水多波束
实 测 结 果！
技术参数
工作频率
带宽 波束大小
覆盖宽度 最大量程 最大发射率 量程分辨率 脉冲宽度 波束数目 （每个“ping”）
近场聚焦 波束等角/等距 分布 横摇补偿 纵摇补偿 多PING
耐压深度 工作温度 存储温度 电源 功耗 数据传输 电缆长度 接收阵尺寸 接收阵重量 发射阵尺寸 发射阵重量 接口盒尺寸 接口盒重量
操作
SONIC2024系统采用基于PC机或者便携计算机的图形用户界面（GUI）操作。
计算机通常装有导航、数据采集和存储应用软件。操作员在声呐控制窗口设置 声呐参数，通过应用软件采集显示深度、图像和其他传感器的数据。命令信息 通过以太网传输到声呐接口模块。声呐接口模块具有给声呐头供电、实现同步、 传感器数据时间打标、以及数据和命令中继的功能。接收换能器头解码声呐命 令，触发发射脉冲，接收、放大、波束形成、底检测、打包、以以太网方式通 过声呐接口模块传输数据到控制计算机。
能器
概述
SONIC系列宽带多波束测深仪代表了当前世界最先进的水下声学技术。 SONIC2024是世界上第一台真正的宽带高分辨率浅水多波束测深仪。已经充分证实， SONIC 2024系统在500m全量程范围内性能稳定、数据质量高、用户使用灵活方便。
用户可以再200~400kHz范围内实时在线选择20多个工作频率，而不是被限定在2到3个 工作频率。因此，SONIC2024为用户提供了在分辨率、量程和抗声学设备互扰方面最 佳的解决方案。
组成：
SONIC系列产品代表了现代最新的多波束设备结构和设计。声呐处理器/控制 器嵌入到声呐头中。前几代多波束测深仪中标志性的庞大的声呐处理器和接口 单元不复存在。系统主要包括三个主要部分：一个紧凑轻便的发射阵、一个接 收阵和一个小巧的干端声呐接口模块（SIM）。小于50W的极低功耗使得它可以 仅仅使用船上的电池即可作业。（提供直流交流适配器。） 第三方的辅助传感器数据接入到声呐接口模块中。声呐数据通过GPS时间打标。 体积小、重量轻、功耗低和无单独的甲板主机的特点使得SONIC2024极其适合 用小船或者ROV/AUV作业调查。对于AUV集成，除了发射和接受换能器外，唯 一需要装入AUV壳体内的硬件是一块PC/104尺寸大小的接口板，以太网口和提 供48V直流电源。
Sonic+2024+使用指南-全稿要点
R2Sonic, LLC劳雷工业有限公司联系地址：北京市朝阳区朝外大街乙12号昆泰国际大厦1809室电话:010-5879 0099 传真:010-5879 0989网站:urelindustrial. 邮箱：laurel@2011.4THE NEXT GENERATION, LITERALLYSonic 2024/2022使用指南本使用指南可帮助用户快速掌握怎样使用Sonic 2024/2022 多波束系统。
Sonic 2024 与2022 除了在波束脚印上前者为0.5 x 1 度，后者为1 x 1 度且后者接收换能器宽度为前者的一半外，其余功能、性能和操作皆相同。
因此本使用指南所有内容皆同时适用于2024和2022。
COPYRIGHT NOTICECopyright © 2008, R2Sonic, LLC. All rights reservedOwnership of copyrightThe copyright in this manual and the material in this manual (including without limitation the text, artwork, photographs, images, or any other material in this manual) is owned by R2Sonic, LLC. The copyright includes both the print and electronic version of this manual.Copyright licenseR2Sonic, LLC is solely responsible for the content of this manual. Neither this manual, nor any part of this manual, may be copied, translated, distributed or modified in any manner without the express written approval of R2Sonic, LLC.R2Sonic, LLC reserves the right to amend or edit this manual at any time. R2Sonic, LLC offers no implied warranty concerning the information in this manual. R2Sonic, LLC shall not be held liable for any errors within the manual.目录前言 (4)一.安装 Sonic 2024/2022 (6)二.安装 SIM 盒 (9)三.操作 Sonic Control 控制软件 (11)四.Sonic 2024/2022 的声学中心 (20)前言1.系统概述R2Sonic Sonic 2024 和 Sonic 2022 是基于第5代声呐结构的多波束测深仪。
Sonic 2024多波束水下地形扫测应用实例
Sonic 2024多波束水下地形扫测应用实例作者：李玉海陈兰伟韩明钦来源：《科技创新与应用》2015年第14期摘要：文章主要介绍了多波束系统的仪器性能指标、多波束系统的安装与校准和后处理的流程，并通过实例叙述了Sonic 2024多波束系统在水下地形扫测中的应用，有效地说明了多波束测量在水下地形测量中的优势。
关键词：Sonic 2024；多波束；水下地形扫测1 概述多波束测深系统将传统的测深技术从原来的点、线扩展到面，能够对所测水域进行全覆盖、高精度测量[1，2，3]。
Sonic 2024多波束测深系统是目前市场上主流的测深设备，较其他类型多波束优势在于超高分辨率和准确度，且波束具有导向性[5]。
文章结合实际工作中航道扫测的项目，详述了多波束系统中各传感器的性能指标、多波束系统的安装与校准以及多波束数据后处理的基本流程，最后通过CARIS HIPS生成水下地形的三维图像。
2 主要仪器性能指标2.1 多波束测深仪Sonic 2024是美国R2Sonic公司生产的基于第五代声呐结构的高精度多波束测深仪。
工作频率为200-400kHz（可调），波束宽度为1°×0.5°@400kHz，波束数目为256个，扇形条带开角为10°-160°，测深最大量程为500m，脉冲宽度为17μS-500μS，功率为191-2211dB，测深分辨率为1.25cm。
2.2 光纤罗经及姿态传感器设备法国iXSEA公司生产的OCTANS光纤罗经和运动传感器是世界上唯一经IMO认证的测量级罗经。
它内置有自适应升沉预测滤波器，在任何情况下，均能实时提供精确可靠的运动姿态数据。
OCTANS航向稳定时间小于5min，航向精度为0.1°×Secant纬度，Roll/Pitch动态精度为0.01°，Heave精度为5cm或5%。
2.3 定位设备Trimble SPS361型信标机是世界GPS知名公司Trimble的高精度的定位设备，支持接收MSK信标差分信号，可提供亚米级定位精度，广泛应用于海洋测量、港口工程等各个领域，水平定位精度优于1米。
Sonic 2024 使用指南
图6
3.12 自动过滤门限设置
8
17
3.6 侧扫功能：如希望打开并输出侧扫数据，在图 13 中，选中 Snippets Enable 项（打钩）。
3.7 发射换能器安装朝向：在Projector Orientation 项下选择 Forward(发射头朝船头) 或 aft (发射朝船尾)。 3.8 发射头的Z 偏移：当用厂家提供的安装架时，发射换能器的声学 中心到接收换能器的Z轴参考线的高度是0.119m。这个值已输入 到 Projector Z Offset 项下，如不更换安装架，就不要更改。 3.9 海洋菜单设置（Ocean Setting）
这一端穿过接收 换能器螺孔，拧 到换能器的金属 底板上
表 1 不同频率的声吸收系数
图 1 接收换能器安装螺杆 1.2 将连接电缆穿过安装杆和法兰盘，如果装了表面声速头，表面 声速头的电缆也以同样方式穿过安装杆和法兰盘。 1.3 如图 2 所示，分别将连接电缆和发射换能器电缆插头上抹上硅 脂，插到接收换能器上。
COPYRIGHT NOTICE
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多波束系统操作流程
R2Sonic 20XX 多波束操作流程一、参照如下配置清单：1多波束水下地形测量系统SONIC 2024，包括收/发射换能器、15米数据电缆、声呐接口单元（SIM ）2 Octans-IV 光纤罗经和姿态传感器3 AML Minos X 声速剖面仪4 Micro 表面声速探头，包括15米数据电缆5 GPS 信标接收机 Hemisphere R330 6QINSy 实时数据采集处理和显示软件 7Caris Hips & Sips 数据后处理软件二、连接示意图如下：1OCTANS 罗经和运动传感器接线盒网线GGA声速剖面仪GPSQinsy1PPS+ ZDA数据采集计算机表面声速探头2024 换能器三、操作流程1．前期准备了解测区概况，包括测区的水文、潮汐和地质情况，测区中央子午线、投影及坐标转换参数等内容。
2. 设备安装如上图所示，将多波束和表面声速探头安装到导流罩上，并通过安装杆固定到船上，要保证船在航行的过程中，多波束安装杆不能抖动，否则无法保证数据的准确性。
3. 系统接线安装GPS及光纤罗经Octans，按照连接示意图，完成多波束及辅助设备的连接。
4. 系统供电PC开机，GPS、Octans和SIM(多波束声纳接口单元)通电。
5. 声速剖面测量测量船开到测区，停船。
参照说明书《MinosX用户使用手册》，测量声速剖面。
6. 运行R2Sonic.exe多波束控制软件，参照说明书《Sonic 2024 使用指南》。
如果SIM盒上没有外接表面声速探头，则在Settings->Ocean settings…，勾选Sound velocity，输入探头所在深度的声速值，SVP的指示灯显示为黄色。
如果SIM盒上没有外接姿态数据（TSS1格式，100hz），且Settings->Sensor settings…，Motion的Interface选择Off，那么，MRU显示为灰色。
一定要保证GPS、PPS的指示灯为绿色，时间显示为格林威治时间，否则，表明时间没有同步，不能进行下一步操作。
多波束联合RTK技术在航道测量中的应用
多波束联合RTK技术在航道测量中的应用摘要：水域测量工作意义重大，文章介绍了多波束测深系统水深测量的基本原理，方法要点以及GPSRTK三维水深测量技术，接着结合工程实例，就多波束测深系统集成RTK三维水深测量技术进行了分析，实践证明综合运用RTK和多波束测深技术进行水域水深测量，可有效提高水深测量精度和工作效益。
关键词：测绘工作；测量技术；多波束探测系统；GPSRTK技术；数据处理水下测绘工作的进行以及测绘技术的运用使得在水域的考察和测量之中，我们能够比较深入的对人类无法触及的海洋领域进行了解，进而开发出有利于人类进步和发展的海洋资源，促进人类的进步。
多波速测深系统的不断更新发展以及GPS RTK技术的普及，为航道测量、设计、建设、维护，海洋资源的利用等工程提供了极大的便利。
文章在介绍多波束测深系统以及RTK三维水深测量技术的基础上，结合工程实例，进一步说明多波束测量技术结合RTK技术在水深测量中的高精度、全覆盖、高分辨率和高效率的特点。
1 多波束测深系统1.1 系统构成多波束测深系统（The Multibeam Bathymetric System）是一个复杂的综合性系统，主要由多波束声学系统、多波束采集系统、外围辅助传感器和数据处理系统组成。
其中，换能器是多波束的声学系统，负责波束的发射和接收；多波束采集系统完成波束的形成和将接收到声波信号转换为数字信号，并反算其距离或记录声波往返换能器面和海底的时间；外围设备主要包括定位传感器、姿态传感器、声速剖面仪和电罗经，实现测量船瞬时位置、姿态、船姿、声速剖面和潮位等信息，计算波束脚印的坐标和深度，并绘制海底地形图。
1.2 工作原理多波束测深系统以一定的频率发射沿航迹方向开角窄而垂直航迹方向开角宽的波束，形成一个扇形声波束传播区。
多个接收波束横跨与船龙骨垂直的发射扇区，接收波束垂直船迹方向很窄，而沿航迹方向的波束宽度取决于所使用的纵摇稳定方向。
单个发射波束与接收波束的交叉区域称为脚印。
三个主流多波束主要优势性能比较表
RESON A/S 公司的 7125SV2 双频便携式多波束的优势
1） 2） 3） 4） 5） 6） 等角பைடு நூலகம்距均有 512 个波束，分辨率 6 毫米，性能最高。 换能器尺寸比其它两个品牌都要小，安装更方便。 主机处理器多接口多 USB 口连接外设更方便。 增加 FP3 功能，采用调频技术，功率更大，测深性能更好。 主机处理器内置 PDS2000 并集成各外设于一体减小系统误差和延迟。 可以连接双头换能器，有效测幅达到水深的 10 倍！
Reson7125SV2、R2SOINC2024 和 KM EM2040 三个多波束的关键参数比较
Key Features Standard EA/ED 256 Beams 具有标准的 256 个物理波束 High Density beams EA/ED 512 高密度等角和等距的 512 个波束 Wide Swath (>160 degree) 大于 160 度的宽扫幅 Autopilot 自动导航功能 True Roll stabilization (steering all beams) 真实横摇稳定功能 Channel normalization 通道正常化功能（保证具有地质分级功能） Variable swath width 可变的扫幅宽度 Quality & Adaptive filter 具有选择性过滤功能 Uncertainty output 不确定数据统计输出功能 Head tilt 换能器波束转向功能 Integrated Data Acquisition 集成的数据采集功能 SeaBat 7125-SV2 R2Sonic 2024 KM EM2040
R2SONIC 2024 第五代浅水多波束产品说明书
SONIC 2024的性能是由其较低的内部噪声、高信号动态范围和真正的宽带信号处理技 术决定的。其优越的性能包括等距波束分布、纵横摇补偿和量程自动检测能力等均会在 支持这些特性的扩展的数据格式执行时表现出来。新的增强固件特性也易于在作业现场 下载获取。除此之外，具有“steerable”功能的发射换能器升级也在研发过程中。通过 这个升级，用户可以选择真正的4波束同时发射的多PING作业，从而实现高船速作业时 全量程范围内的100%水底全覆盖。
能器
概述
SONIC系列宽带多波束测深仪代表了当前世界最先进的水下声学技术。 SONIC2024是世界上第一台真正的宽带高分辨率浅水多波束测深仪。已经充分证实， SONIC 2024系统在500m全量程范围内性能稳定、数据质量高、用户使用灵活方便。
用户可以再200~400kHz范围内实时在线选择20多个工作频率，而不是被限定在2到3个 工作频率。因此，SONIC2024为用户提供了在分辨率、量程和抗声学设备互扰方面最 佳的解决方案。
操作
SONIC2024系统采用基于PC机或者便携计算机的图形用户界面（GUI）操作。
计算机通常装有导航、数据采集和存储应用软件。操作员在声呐控制窗口设置 声呐参数，通过应用软件采集显示深度、图像和其他传感器的数据。命令信息 通过以太网传输到声呐接口模块。声呐接口模块具有给声呐头供电、实现同步、 传感器数据时间打标、以及数据和命令中继的功能。接收换能器头解码声呐命 令，触发发射脉冲，接收、放大、波束形成、底检测、打包、以以太网方式通 过声呐接口模块传输数据到控制计算机。
浅谈侧扫声呐结合多波束对水下物体进行探测的方法
浅谈侧扫声呐结合多波束对水下物体进行探测的方法发表时间：2020-11-30T15:32:22.117Z 来源：《基层建设》2020年第23期作者：王德江[导读] 摘要：侧扫声呐是水下物体探测的一种常见的方法，多波束扫测也是水下物体探测的一种常见方法。
交通运输部南海航海保障中心广州海事测绘中心摘要：侧扫声呐是水下物体探测的一种常见的方法，多波束扫测也是水下物体探测的一种常见方法。
本文通过在大面积水下不明物体位置探测时采用侧扫声呐结合多波束进行探测，两钟常见的探测方法相结合后，优点显而易见，可以准确、高效的完成水下物体的探测。
关键词：侧扫声呐；多波束；水下物体探测1、研究背景受湛江海事局的委托，交通运输部南海航海保障中心广州海事测绘中心对湛江港龙腾航道与斗龙航道交汇处不明碍航物进行探测。
本次水下不明物体扫测范围为3.5KM*5KM，最后要明确探测范围内是否存在不明碍航物，如果存在不明碍航物需要提供该碍航物的准确坐标及附近最浅水深。
2、测量设备图2-1 KLEIN4900侧扫声呐系统图2-2 R2SONIC2024多波束测深系统3、实际案例的数据采集及处理3.1测线布设：根据规范要求，侧扫声呐按3.5*5公里范围内，按实地间距100米布设测线，测线总长共计约300公里。
多波束测线按海图水深减去探头吃水的2.5倍间距布设测深线，间距为实地15—50米，测线总长共计约700公里。
3.2船配改正：测量船体坐标系以姿态传感器为坐标原点；X轴：垂直船艏方向，指向船右舷为正；Y轴：沿船艏方向，指向船艏为正；Z轴：铅垂方向，向下为正。
3.3多波束校准：按照既定的校准方案，在海图上大约10m深的水域附近进行了系统校准。
校准的顺序为定位时延（Latency）、横摇偏差（Roll）、纵摇偏差（Pitch）、艏向偏差（Yaw）。
定位时延和纵摇偏差的校准在航道外平坦斜坡上进行，以不同的速度行驶，采集数据时使用等角波束模式；横摇偏差的校准在海底平坦且水深较大的地方，使用等距波束模式正反向行驶，船速保证前进方向的波束交迭≥100%；艏向偏差的校准在浅水有明显障碍物的两边布置两条相邻测线使用等距波束模式进行，相邻的线有稍大于15%的覆盖率。
多波束测深系统在疏浚工程回淤监测中的应用
多波束测深系统在疏浚工程回淤监测中的应用摘要：随着测量技术的不断发展，扫海测深系统不断升级，在疏浚维护工程中，多波束测深系统作为工程中一双明亮的眼睛，时刻指导着工程的施工，在疏浚工程中多波束测深系统扮演着不可替换的角色。
文章利用多波束测深系统在疏浚工程的应用，结合当地施工情况，分析在工程受到泥沙回淤干扰过程中，多波束测深系统如何提高多波束测深精度，提高了回淤分析报告质量，较好地指导工程施工。
关键词：多波束测深系统；疏浚工程；回淤分析1引言疏浚工程中测量数据成果的准确性直接影响工程质量的好坏，如何在一定条件下提高测深精度，在测量过程中尽可能减少一些不必要因素引起的误差，对整个测量过程中测量质量的有效监控，确保水深测量成果的正确无误，对避免施工质量事故的发生是尤为重要的。
因此文章探讨了多波束测深系统在疏浚工程回淤分析中如何尽可能提高测深精度，从而达到精准有效的分析工程回淤情况，指导项目后续施工。
2多波束测深系统本次回淤分析运用的多波束系统为R2Sonic 2024，其部分指标如下：（1）硬件技术指标：工作频率200到400KHZ实时可选，最大里程500m，波束个数256，覆盖宽度10°~60°实时可选；（2）辅助设备：RTK定位接收机（TrimbleR7GNSS）、声速剖面仪（HY1200）、电子罗经（OCTANS）；（3）外业采集软件：PDS2000外业采集数据软件；（4）内业处理软件：CARIS多波束处理软件。
3工程概况纳米比亚位于南部非洲西海岸，南临南非，北临安哥拉，本项目位于鲸湾港，地处纳米比亚西海岸，距离纳米比亚首都Windhoek约400km。
鲸湾港是纳米比亚最大的港口城市。
施工范围主要如下：（1）1#及2#泊位该项目新建两个10万t级油轮泊位，泊位尺度为650m×65m，设计浚深标高为-16.5mCD，边坡坡比为1：7，允许超深为2.0m，超宽5.0m。
（2）工作船泊位工作船泊位位于码头泊位南侧，设计浚深至-8.0mCD，边坡坡比为1：7，允许超深为2.0m，超宽5.0m。
声速改正在海洋测绘中的应用
声速改正在海洋测绘中的应用摘要：海洋测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作,主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量，以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制。
测绘工作主要有外业数据采集和内业数据处理，其中外业测量主要用到单波束测深仪和多波束测深系统等仪器，而这些都是声学仪器，由于声速在水体内不是均匀传播，因此需要声速仪采集声速对测深数据进行改正处理。
关键词：海洋测绘、声速改正、单波束测深仪、多波束测深系统。
海洋测绘的对象是海洋，而海洋与陆地的最大差别是海底以上覆盖着一层动荡不定的、深浅不同的、所含各类生物和无机物质有很大区别的水体。
由于这一水体的存在，使海洋测量在内容、仪器、方法上有明显不同于陆地测量的特点。
由于水体具有吸收光线和在不同界面上产生光线折射及反射等效应，其实在陆地测量中常用的光学仪器，在海洋测量中使用很困难。
海洋测深主要使用声学仪器，但是超声波在海水中的传播速度随海水的物理性质，如海水盐度和温度等的变化而不同，因此声速改正对测深精度有着重要影响，特别是对多波束采集的数据，当声速改正不正确时，就会使测得的水深值不准甚至海底地形发生变形。
下面利用目前市场上常用的声速仪、单波束测深仪和R2 Sonic2024型多波束测深系统实测的数据来说明声速改正对测深精度的影响，并基于CARIS HIPS and SIPS软件处理多波束数据来说明如何通过声速改正来提高测深数据的精度。
一.声速概述1.声速定义：声波传播的速度（简称“声速”）指单位时间内波阵面（等相位面）传播的距离，在海水中，该值一般在1420～1550m/s范围内。
2.主流声速仪类型：AML Minos SVP 型声速仪，声速测量范围：1400-1600m/s；带温度补偿；声速精度：±0.05m/s（图1）。
美国Odom公司 Digbar S声速仪，声速测量范围：1400-1600m/s；声速分辨率：0.1m/s；声速精度：±0.3m/s（图2）。
R2Sonic2024多波束测深系统应用探讨
R2Sonic2024多波束测深系统应用探讨
丁德荣
【期刊名称】《机电技术》
【年(卷),期】2011(034)004
【摘要】与传统的单波束回声测深仪相比，多波束测深系统具有水深全覆盖无遗漏扫测，测量范围大、速度快，测深精度和分辨率高等优点。
文章介绍了
R2Sonic2024多波束测深系统的技术性能，分析了R2Sonic2024在高桩码头及疏浚施工测量中的应用价值，指出了存在问题及其对策。
【总页数】3页(P130-132)
【作者】丁德荣
【作者单位】福建省港航管理局勘测中心,福建福州350009
【正文语种】中文
【中图分类】P715
【相关文献】
1.R2Sonic2024多波束系统在河道地形测量中的应用 [J], 马文喜;任宝学;张羽
2.橡皮冲锋舟搭载多波束测深系统的设计与应用 [J], 张智敏;梅同单;袁野;甘坤
3.NORBIT iWBMS多波束测深系统在宁波市三江河道监测中的应用 [J], 曹公平;周小峰;凌佳;徐浩
4.多波束测深系统在长江河道监测中的应用 [J], 李钦荣
5.R2Sonic2024多波束系统在长江近岸水下地形监测中的应用 [J], 卞英春;赵亮;宋贤良
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多波束与侧扫声纳在水下障碍物探测中的综合应用
多波束与侧扫声纳在水下障碍物探测中的综合应用别伟平;郭志勇;于永宽【摘要】多波束测深系统及侧扫声纳系统在水下障碍物探测中各有其优缺点,侧扫声纳测量有利于判断障碍物的性质、形状,多波束测量能获得更加精确的水深数据和坐标.综合应用两种系统进行水下障碍物探测,能有效的实现两者之间的优势互补,获取更多的数据信息.【期刊名称】《港工技术》【年(卷),期】2019(056)0z1【总页数】3页(P157-159)【关键词】多波束测深系统;侧扫声纳系统;综合应用;优势互补【作者】别伟平;郭志勇;于永宽【作者单位】中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222;中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222;中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300222【正文语种】中文【中图分类】U666.7引言在海洋开发和利用的过程中，经常需要对航道、锚地等船舶航行及锚泊水域进行水下地形测量及海底障碍物探测，以保障行船安全。
目前，使用比较广泛的测量手段有单波束测量、多波束测量及侧扫声纳测量。
单波束测量是通过测深仪换能器垂直向下发射脉冲并接收海底或障碍物回波信号，根据声波在水中的传播时间来计算被测点水深，由于每次只能发射一个波束，每扫海趟只能得到沿测量船航迹方向的一排水深点，无法做到对既定海域海底地形的全覆盖无遗漏扫测。
多波束测深测量及侧扫声纳测量均为条带式扫海系统，能实现对海底地形的全覆盖无遗漏扫测，是目前水下地形测量、海底障碍物探测的有效手段。
多波束测量可以获取所测水域精确的水深数据及点位，虽然也可以获取到反映海底地貌特征的三维立体图，但成图效果往往不太理想，不太利于对地物轮廓的把握。
侧扫声纳测量虽然能够获得高清晰的海底声像图，但往往缺少必要精度的位置信息及水深数据。
综合应用这两种手段进行海底地形测量，能有效地实现优势互补，获取更加详细、准确的水深数据及特殊地物图像。
1 系统的组成及原理1.1 多波束测深系统多波束测深系统一般应包括以下5个部分：1）测深设备：包括多波束换能器及SIM盒；2）定位设备：GPS接收机，用以定位；3）罗经经姿态传感器：用以提供数据采集过程中测量船的实时姿态及航向；4）声速剖面仪：用以测量海区的声速剖面；图1 R2 Sonic 2024多波束测深系统5）辅助设备：工作站（数据采集、显示、处理设备）及相关软件。
浅水多波束各个品牌介绍
以下全文基于ID：tooom的介绍修改而成这次给大家介绍一下目前海洋测绘的主角-----浅水多波束的几大品牌和型号。
对于多波束这种高科技的产物，我想咱们很多海上工作者都不陌生。
作为高效的地形探测系统，由于其对技术和硬件都有一定的要求，以及价格又往往普遍比较昂贵，故其经常是各大测绘单位的重要产品。
但东西虽然大了点，贵了点，好用也是真。
目前多波束也算是国内普及率最高的昂贵测绘系统了。
几乎有些实力的单位都至少有一套乃至更多。
那么近些年，市场上的多波束又有哪些型号？它们的相对特点又是什么？多波束一般按照原理分为相干多波束、电子多波束、以及混合多波束。
按照其应用的水深范围也分为浅水型多波束、中水型多波束和深水型多波束。
浅水多波束一般指的是作用水深在500米以内的多波束系统，也是目前最为主流、应用最广的多波束。
本文所涉及的品牌和型号均为浅水多波束系统。
一、丹麦RESON公司--------浅水多波束最畅销的品牌RESON 公司总部设立在丹麦，和全球6家分公司构成一个庞大的营销系统。
20多年的时间里已经有近2000套RESON多波束测深系统销售到全世界各地。
同时也是国内近几年最畅销的多波束品牌。
其主要产品均为电子多波束，并且RESON公司这么多年一直维持着一定的活力，持续的对系统进行更新和升级，更新换代。
从早期的8000系列成功的过渡到7000系列及到现在最新的便携式T系列。
并且该公司多波束品牌从浅水-中水-深水拥有众多的型号。
但其技术最强的为浅水多波束，中水、深水较其他主要品牌优势较弱。
1. Seabat T50-PReson SeaBat T50-P型多波束是经典型号7125的全新升级版，具备相同的波束角1°*0.5°和相同的水深分辨率（6mm），同时更加便捷，换能器重量减少，方便运输和快速部署，其水深扫测开角165°，最大可覆盖5.5倍水深。
双频换能器配备了200和400KHz两个工作频率，测量深度范围可达0.5m—400m，512个等距波束在整条测量带上具有超高数据密度。
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号一 般选 择Ｂ ｅ ａ ｃ ｏ ｎ 或Ｓ Ｂ Ａ Ｓ ， 较 少选 择 有偿
使用的Ｓ ｔ ａ ｒ Ｆ ｉ ｒ ｅ 。 本文 以Ｒ２ Ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ２ ０ ２ ４ 多波
ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍｓ ， 是利 用 地 球 静止 轨 道 卫 星 球 发 展 的 ＳＢＡＳ系统 有 ： 欧 空 局 接 收 卫 星 导 航 系统 （ Ｅ ＧＮＯＳ） ， 覆盖 欧 洲 大陆 ； 美 国 的 ＤＧＰＳ （ Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ＧＰＳ ） ， 美 国雷 声公 司的 广域 增 强 系 统 （ ｗ ＡＡＳ） ， 覆 盖 美 洲 大 陆 ；日
束系统为例 ， 分 解 多 波 束 测 量 过 程 中 差分 建 立 的 地 区性 广 域 差 分 增 强 系统 。目前 全
信号处理过程 ， 探 讨 了常 规ＲＴＫ应 用 于 多 波束的可行性 。
（ Ｊ Ｐ Ｌ ） ｆ ￣ Ｉ 美国Ｎ Ａ ＶＣ Ｏ Ｍ公 司合推 出的商 业级
高精 度ＧＰ Ｓ 差分 系统 。 Ｓ ｔ ａ ｒ Ｆ ｉ ｒ ｅ 系统拥 有遍 布全球 的８ ０多 个 参 考 站 和 ６ 个 地 球 同步 卫 星， 信号 覆盖 全球 。 定 位 模 式 分 为 ＲＴＫ 、 到分米级不等 。 由 于Ｓｔ ａ ｒ Ｆｉ ｒ ｅ 为 商业 级 ＧＰ Ｓ差分 系统 ， 信 号 使 用 费用 高 昂 ， 故使 用
坐标 。 由于 信 标 站 台 自身 差 分 改 正 信 号 精 据 ， 通过 ＧＥＯ卫星 的导 肮 载荷 发射 ＧＰＳ Ｌ１
度有限 ， 台站 间 距 离 从 几 十 公 里 至 几 百 公
测距信号 。 用 户 通 过 接 受 差 分 改正 信 号 可
里不 等 ， 故 用 户 所 能 得 到 的 平 面 定 位 精 度 计 算 自身 坐 标 位 置 ， 测 量 过 程 中 需 要 验 非 常 有限 ， 从１ ｍ ～５ ｍ不等 ， 观 测过 程 中需 潮 。 平面 定位 精 度 在 １ ｍ以 内 ， 信 号 使 用 免 费 ， 故 内陆地 区的水域 测量较 多使 用
Ｂ ｅ ａ ｃ ｏ Ｉ ３ ． 海 岸 信 标 站 台 网播 发 的 广 域 或 者 内陆 的水 域 测 量 中 ， 单 波 束 已 经 实 现 验 潮 。 差分 定 位信 号 免 费 ， 目前 国 内９ ５ ％海 洋测 量
用户使用该信号 。
ＳＢＡＳ目 口 Ｓａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ Ｂａ ｓ ｅｄ Ａｕｇｍ ｅ ｎｔ ａ —
ＧＥ０） 发 布 包 括 ＧＰＳ卫 星 星 历误 差 改 正 、 信标站台以约３ ０ ０ ｋ Ｈｚ 的频 率 播 发 Ｒ ＴＣ Ｍ （ 格 式 的 ＧＰＳ差 分 信 号 ， 信 号 覆 盖 海 岸 线 约 卫星 钟 差 改正 和 电离 层 改 的信 息 ， 通 过
１ ０ ０ ｋ ｍ， ＧＰＳ和 ＧＥ０卫 星 完 整 的 数
范围有限 。
２ 水域 测量三种典型Ｇ Ｐ Ｓ 差分信号分析
Ｂ ｅ ａ ｃ ｏ ｎ 海岸信标站台 网， 在 我 国是 由
交 通 部 设 立 在 我 国沿 海 的 ２ ０ 个站台组成 。
本 的 多 功 能 卫 星 增 强 系统 （ ＭＳ ＡＳ ） ， 覆 盖 Ｓ Ｂ ＡＳ 增强、 Ｓ ｔ ａ ｒ Ｆ ｉ ｒ ｅ 等， 测量 精 度从 厘 米级 亚洲 大 陆 ； 等等 。 Ｓ ＢＡ Ｓ 通 过 地 球 静 止 卫 星
在近海 或者 内陆多波 束测量 中， 对 于
精度和费用权衡 ， 多选择Ｓ ＢＡＳ差 分 信 号 。 但 是Ｓ ＢＡＳ 差 分 信 号本 身 精 度 有 限 ， 在 精 度
豢
较高的 多波束测量中带来诸 多限制 。 下 文 在 分 析 多 波束 系统 差 分 定 位 信号 处 理 过 程
目前 在 水 域 测 量 的 定 位 设 备 中 ， 选 择 信标 较 多 ， 选择 ＲＴＫ较 少 。 信标 一般 可 选择 Ｂ ｅ ａ ｃ ｏ ｎ、 Ｓ ＢＡＳ、 Ｓ ｔ ａ ｒ Ｆｉ ｒ ｅ 等系统的ＧＰ Ｓ 差分定 位信 号 ， 测 量 过 程 中一 般 需 要 验 潮 。 在 近 海 了无 验 潮 模 式 的ＲＴＫ测量 ， 测 量 精 度 和 效 率大幅提高 。 在 多波 束 系统 中 ， ＧＰ Ｓ差 分信
ｉ ； ２ 圆
— 而 。 。 。 。 。 。
测绘工程
Ｒ Ｔ Ｋ在 Ｒ ２ Ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ２ ０ ２ ４多波 束系统 中应 用探讨
梅生强 宫煦利 （ 中国能源建 设集 团广东 省 电力设计研 究 院 广 东广州 ５ １ ０ ６ ６ ３）
摘 要： 本 文 详 细 分 析 了水 域 测 量 所 用Ｇ Ｐ Ｓ 差 分 改 正 信 号 的种 类 及 精 度 ， 分 解 了Ｒ ２ Ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ２ ０ ２ ４ 多波 束 系统 测量 过 程 中 定 位 信 号处 理 过 程 探 讨 了ＲＴ Ｋ在 多波 束 测 量 中应 用 的 可 行 性 。 关键 词 ： Ｒ Ｔ Ｋ 多波束 系统 Ｇ Ｐ Ｓ 差分改正 中 图分 类 号 ： Ｐ ７ １ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： Ｉ ６ ７ ２ －３ ７ ９ Ｉ （ ２ ０ １ ３ ） １ Ｉ （ ａ ） －Ｏ ０ ２ ８ －０ ２