浅水多波束声纳性能解读
多波束声呐参数
多波束声呐参数1. 引言多波束声呐是一种用于水下探测和成像的技术,通过同时发射多个声波束来获取水下目标的位置、形状和特征。
多波束声呐参数是指在多波束声呐系统中需要考虑和调整的各种参数,包括发射参数、接收参数、波束形成参数等。
本文将对多波束声呐参数进行全面详细、完整且深入的介绍。
2. 发射参数发射参数是指多波束声呐系统在发射声波时需要考虑和调整的参数。
主要包括发射频率、发射功率和发射波束形状。
2.1 发射频率发射频率是多波束声呐系统发射声波的频率。
选择合适的发射频率可以影响声波在水中的传播和散射特性,进而影响到成像的清晰度和分辨率。
一般来说,较高的发射频率可以提高成像的分辨率,但会导致声波在水中传播距离较短。
而较低的发射频率可以增加声波传播距离,但会降低成像的分辨率。
因此,在选择发射频率时需要根据实际需求进行权衡。
2.2 发射功率发射功率是多波束声呐系统发射声波的功率大小。
发射功率的选择直接影响到声波在水中的传播距离和接收信号的强度。
较高的发射功率可以增加声波的传播距离,但会消耗更多的能量。
而较低的发射功率可以延长声波的传播时间,但会导致接收信号的强度较弱。
因此,在选择发射功率时需要根据实际需求和系统能量供应进行权衡。
2.3 发射波束形状发射波束形状是多波束声呐系统发射声波的空间分布形状。
通过调整发射波束形状可以控制声波的覆盖范围和散射特性。
常见的发射波束形状包括圆形、扇形、矩形等。
选择合适的发射波束形状可以提高成像的覆盖范围和目标检测的准确性。
不同的发射波束形状适用于不同的水下环境和目标类型,需要根据实际需求进行选择和调整。
3. 接收参数接收参数是指多波束声呐系统在接收声波时需要考虑和调整的参数。
主要包括接收灵敏度、接收带宽和接收波束形状。
3.1 接收灵敏度接收灵敏度是多波束声呐系统接收声波的敏感程度。
较高的接收灵敏度可以提高接收信号的强度和清晰度,但也会增加系统的噪声干扰。
较低的接收灵敏度可以降低系统的噪声干扰,但可能会导致接收信号的弱化和模糊化。
浅水多波束声纳性能解读
浅水多波束声呐在现代水文测量系统中的表现介绍根据与美国国家大气和海洋管理局(NOAA)的分支机构——海岸调查办公室的合同,科学应用国际公司(SAIC)在1995年四月至九月期间进行了一次水文调查活动,这是首次采用多波束侧扫声呐。
调查活动使用了SAIC的综合水文调查系统(IHSS),该系统集成了一个Reson SeaBat多波束声呐和一个Klein侧扫声呐。
调查活动在Long Island Sound和Martha’s Vineyard附近水深5.5米至60米区域进行。
合同的要求包括实现100%多波束覆盖和200%侧扫覆盖;在450侧扫角度,试验测得数据要符合IHO(国际海道测量组织)标准,在更大的可用角度,数据要符合2倍的IHO标准;非交叉轨迹的多波束“脚印”要大于3米;波束间隙不大于mm33 ;20m以内水深,空间分辨率小于1m,20-30m水深空间分辨率小于2m,超过30米水深,分辨率下降1%每米。
本文讨论了多波束声呐以及相关传感器和IHSS的选取、配置和校准,使测量满足IHO标准。
为了将多波束声呐应用到水文测量,许多事情(波束精度、覆盖、校准器的应用、数据量和吞吐量)都需要讨论。
一些实时处理工具被用来修改SAIC的IHSS,文章描述了第一次的调查活动。
多波束声呐的选择SAIC开发了误差模型和覆盖模型来决定误差容限和描述声呐性能。
误差模型是建立在Pohner[1]的工作基础之上的,该模型分析了绘图系统各部分误差以及估计了它们对系统总误差的贡献值。
输入到模型的单个传感器误差包括它的位置、姿态、朝向、声速、时间同步、延时。
该模型的价值在于能够让个人明白怎样提高单个传感器的精度,从而提高整个系统的性能。
覆盖模型控制波形尺寸、波束宽度、船速,以及根据SAIC的调查计划软件制定调查计划。
根据合同要求以及误差模型和覆盖模型的结论,具有双换能器的SeaBat9002多波束声呐被选取。
这个选择基于SeaBat的更新速率和测量精度。
多波束声纳技术
多波束声纳技术多波束声纳技术是一项用于海洋勘探、搜寻和监测的重要技术。
该技术利用多个发射机和接收机的组合来收集来自不同方向的声纳信号,从而提供更准确的海洋环境信息。
本文将详细介绍多波束声纳技术的原理、优势、应用及未来发展。
多波束声纳技术是一种声学成像技术,基于声纳的反射原理。
当声波撞击物体时,会产生回声或反射波,这些波通过传感器接收并转化为电信号。
传感器记录反射波的方向、强度和距离等信息,从而确定物体的位置、形状和构成等信息。
1. 提高声纳信号的分辨率:多波束声纳技术允许在不同方向上同时监测目标,从而提高信号的分辨率。
这种技术的优势在于可以同时捕捉多个角度的反射信号,通过计算并合成这些信号,产生一个更准确的图像。
2. 扩大监测区域:与传统声纳技术相比,多波束声纳技术可以扫描更广阔的水域,监测更大范围的目标。
多波束声纳技术的核心是发射器和接收器的设计。
通常,一个多波束声纳系统由多个发射器和多个接收器组成。
发射器会将声波向不同方向投射;而接收器则将同样的区域内的反射波信号收集回来。
这些发射器和接收器按照不同的排列方式被组装在一起,形成一个多波束声纳阵列。
接着,通过寻找各个接收器收到的反射波信号之间的相对时间延迟和强度变化,系统可以分析来自目标的不同方向的声波信号,最终形成一个具有高分辨率、高准确度的三维声纳图像。
1. 增强了信号处理能力:多波束声纳技术允许同时记录来自不同方向的反射波信号,这意味着系统可以处理更多、更丰富的数据,从而提高识别能力和准确性。
2. 提高了对目标的探测效率:多波束声纳技术可以在一次扫描中覆盖更多的区域,从而提高了探测效率。
多波束声纳技术还可以针对不同类型的目标,进行定向、精细的探测操作。
4. 降低了误报率:多波束声纳技术可以针对不同类型目标进行定向探测和识别,从而减少与非目标物体的误识别,提高探测的真实性。
1. 海洋科学:多波束声纳技术可以用于寻找海底热液喷口、沉船、遗迹以及地下隧道等目标。
多波束声纳原理
多波束声纳原理
多波束声纳原理是一种在水下进行声学探测和定位的技术。
这种
技术的应用领域非常广泛,可以用于石油勘探、海洋测量、水下探测
等方面。
下面我们来详细了解一下多波束声纳原理。
第一步是发射声波。
多波束声纳利用声波在水中的传播来进行探
测和定位。
首先需要对目标区域进行声波发射。
声波可以通过电磁加
速器或压电式换能器发射,通过控制发射器的振动来控制声波频率和
强度。
第二步是接收反射声波。
当发射的声波在水中遇到不同密度的物
体时,会产生反射。
多波束声纳通过多个接收器接收反射声波。
接收
器将反射声波转换成电信号,并传输到电子设备。
第三步是信号处理。
接收到反射声波后,需要进行信号处理来确
定目标的位置和深度等信息。
信号处理的过程中,会对声波的频率、
强度、相位等进行分析,从而确定目标的位置和深度。
第四步是成像。
在信号处理之后,多波束声纳可以生成水下目标
的三维图像。
这个过程中,需要将反射声波的信号数据转换成图像数据。
利用多个接收器接收声波,可以得到更加精确的水下目标图像。
总结起来,多波束声纳原理是一种应用广泛的声学技术,可以使
用声波在水下进行探测和定位。
通过发射和接收反射声波,进行信号
处理和成像,可以生成高精度的水下目标图像。
这种技术在海洋测量、水下探测等领域有着广泛的应用,为相关领域的研究和开发提供了重
要的技术支持。
浅水多波束-RESON8125-8101
为什么要用多波束系统
200 kHz 单波束
200kHz 多波束
多波束系统组成
GPS接收机
数据采集系统
后处理计算机
罗经
运动传感器
输 出 数 据 潮位计
声呐处理器
声速剖面仪
SeaBat 8101 多波束测深仪
• 101 个 1.5 x 1.5 度 波束
• 覆盖宽度 150 度 • 最大测深 300 m • 最大发射速率 40次/秒
重量:
尺寸:
ห้องสมุดไป่ตู้
26.8 kg (空气中), 4.8 kg (海水中)
直径: 320mm, 长度: 266mm
SeaBat 8101 部件
江西水科所安装的8101系统
长委三峡水文局安装的8101系统
8101 多波束测深仪实例
(长委三峡水文局)
8101 多波束测深仪实例
SeaBat 8101 测得的疏浚后的水深
频率: 测深分辨率: 覆盖角度: 455 kHz 6 mm 120°
最大测深范围:
波束数: 沿航线波束角: 垂直航线波束角: 最大船速:
120 m
240 1°, 0.5° 12 节
最大发射速率:
40 次/秒
镇江水文局安装的SeaBat 8125 系统
8125系统的换能器
8125 高分辨率多波束测深仪实例
Corpus TX – Construction Wharf Post Dredge Survey
8125 超高分辨率多波束测深仪
• 240 个 0.5 X 1度聚焦波束 • 覆盖宽度 120 度 • 6 mm 测深分辨率 • 2.5 cm 水平分辨率 • 最大测深 120 m
多波束em2040参数
多波束em2040参数
EM 2040多波束声纳是一种专业的海洋地质调查设备,常用于
海洋地质、地形测量、海底地质调查等领域。
它具有多个参数,包
括但不限于以下几个方面:
1. 频率范围,EM 2040多波束声纳的频率范围通常在200kHz
至400kHz之间,这个范围内的声波能够在海洋环境中获得较好的穿
透和分辨能力。
2. 多波束覆盖范围,EM 2040能够提供高分辨率的多波束覆盖,通常包括多达512个波束,这使得它能够对海底进行高精度的成像
和测量。
3. 声纳角度范围,EM 2040的声纳角度范围通常在120度至
150度之间,这意味着它能够覆盖相对宽广的海底区域,提供全方
位的地形信息。
4. 测深范围,EM 2040声纳的测深范围通常在几米至数百米之间,具有较大的测深范围,能够适用于不同深度的海域调查。
5. 数据输出格式,EM 2040多波束声纳通常能够输出多种格式
的数据,包括原始回波数据、成像数据以及地形数据,便于用户进
行后续的数据处理和分析。
总的来说,EM 2040多波束声纳具有较宽的频率范围、高分辨
率的多波束覆盖、广泛的声纳角度范围、大范围的测深能力以及多
样化的数据输出格式,适用于海洋地质调查和地形测量等应用领域。
海洋测绘中的多波束声呐测量技术
海洋测绘中的多波束声呐测量技术介绍海洋测绘是一项重要的海洋科学研究工作,广泛应用于海洋资源开发、航海安全、海洋环境保护等领域。
而在海洋测绘中,多波束声呐测量技术被广泛应用,其高精度、高效率的测量方法,使得海底地形、水深等海洋信息得以准确获取和分析。
多波束声呐技术概述多波束声呐技术是一种采用多个信号波束同时发射和接收的测量技术。
通过不同波束的干涉、接收和处理,可以获取更加精确的海洋地形和水深信息。
多波束声呐的工作原理多波束声呐系统由多个发射和接收元件组成。
在发射时,多个发射元件会向不同方向发射声波,通过声波在水中的传播和反射,可以测得海底地形和水深信息。
在接收时,多个接收元件会接收声波的反射信号,并通过信号处理和数据融合技术,得出准确的测量结果。
多波束声呐的应用领域1. 海底地形测量和地质勘探多波束声呐技术在海底地形测量和地质勘探中具有很大的优势。
通过高分辨率的测量方法,可以获取到海底地形的细节信息,并精确测量出海底障碍物和地形的分布。
同时,多波束声呐技术也被广泛应用于海洋矿产勘探、地质灾害评估等领域。
2. 航道测量和水深测量在航道测量中,多波束声呐技术可以帮助绘制准确的航道地图,提供给船只导航和安全行驶的参考。
同时,多波束声呐技术还可以精确测量水深,帮助船只选择最佳航线,避免浅滩和障碍物。
3. 海底管道和电缆敷设在海洋资源开发中,多波束声呐技术可以帮助准确定位和布置海底管道和电缆。
通过获取到精确的海底地形和水深信息,可以提前规划和设计管道和电缆的敷设路径,减少敷设风险,并提高工程的成功率。
多波束声呐技术的优点和挑战多波束声呐技术相比传统测量技术有以下几个优势:高分辨率、高精度、快速测量等。
然而,多波束声呐技术在实际应用中也面临一些挑战,如湍流干扰、多路径影响等。
因此,需要结合其他测量技术和改进多波束声呐系统,以克服这些挑战。
结论多波束声呐技术在海洋测绘中发挥着重要作用,并且具有广泛的应用前景。
随着技术的不断更新和改进,多波束声呐系统将会更加高效、精确地获取和分析海洋地形和水深等信息,为海洋科学研究和海洋资源开发提供更好的支持。
多波束声纳及声学原理1
多波束声纳及声学原理1多波束声纳及声学原理1多波束声纳是一种利用多个声源和接收器来进行声学探测和成像的技术。
通过这种技术,可以得到更加准确和详细的水下环境信息,对于海洋调查、海洋资源勘探、水下通信和海洋监测等领域具有重要意义。
本文将对多波束声纳的原理和应用进行详细介绍。
多波束声纳的原理可以简单地理解为利用多个声源发射不同方向的声波,利用多个接收器接收来自不同方向的回波,通过对这些回波的处理和分析来得到水下环境的信息。
多波束声纳一般由发射系统、接收系统和信号处理系统组成。
发射系统是多波束声纳中负责发射声波的部分。
发射系统一般由多个发射器组成,这些发射器可以独立地发射声波,也可以同时发射声波。
发射器可以发射不同频率的声波,这样可以得到不同分辨率和深度的成像效果。
同时,发射器也可以发射不同入射角度的声波,这样可以覆盖更广的水下区域。
接收系统是多波束声纳中负责接收回波的部分。
接收系统一般由多个接收器组成,这些接收器可以独立地接收回波,也可以同时接收回波。
接收器可以接收不同频率和不同入射角度的回波,这样可以得到更加丰富和准确的信息。
接收器一般会将接收到的回波信号进行放大和滤波处理,然后送入信号处理系统进行进一步处理和分析。
信号处理系统是多波束声纳中负责处理和分析回波信号的部分。
信号处理系统一般由计算机和相关的算法组成,通过对回波信号的处理和分析,可以得到水下环境的信息,例如水深、水温、水质、海底地貌等。
信号处理系统还可以对回波信号进行成像处理,得到水下环境的图像,进一步了解水下环境的特征和变化。
多波束声纳的应用非常广泛。
在海洋调查和海洋资源勘探中,多波束声纳可以用来探测和测量海洋的物理和生物特征,例如海底地貌、海洋生物群落等。
在水下通信中,多波束声纳可以用来传输和接收声音信号,实现远程通信。
在海洋监测中,多波束声纳可以用来监测海洋的水文和水质,例如海浪、水流、盐度和浊度等。
总之,多波束声纳是一种利用多个声源和接收器进行声学探测和成像的技术。
浅水海域 多波束测绘案例
浅水海域多波束测绘案例浅水海域多波束测绘是一种用于获取浅水海域地形和水深信息的技术。
通过使用多个声纳波束,可以同时获取多个方向上的水深数据,从而提高测绘效率和准确性。
下面是一些浅水海域多波束测绘案例:1. 中国南海某海域多波束测绘项目该项目旨在获取中国南海某海域的地形和水深信息,为海洋资源开发和海上交通提供准确的地理数据。
通过多波束测绘技术,可以高效地获取大面积海域的水深数据,为海洋科研和经济发展提供支持。
2. 北海某港口航道多波束测绘为了确保北海某港口的航道安全,进行了多波束测绘项目。
该项目通过多波束声纳系统获取航道的水深和地形信息,为船舶导航和港口管理提供准确的数据支持。
3. 阿拉斯加沿岸浅水地区多波束测绘在阿拉斯加沿岸的浅水地区,进行了多波束测绘项目,以获取该地区复杂地形和水深信息。
通过多波束测绘技术,可以更好地了解该地区的海洋环境,为渔业和海洋保护提供科学依据。
4. 澳大利亚大堡礁海域多波束测绘澳大利亚大堡礁是世界上最大的珊瑚礁生态系统,为了保护和管理该海域,进行了多波束测绘项目。
通过多波束测绘技术,可以获取大堡礁海域的地形和水深信息,为生态保护和旅游开发提供数据支持。
5. 挪威峡湾地区多波束测绘挪威峡湾地区地势复杂,水深变化大,为了确保航行安全和海洋资源开发,进行了多波束测绘项目。
通过多波束测绘技术,可以获取峡湾地区的地形和水深信息,为船舶导航和海洋工程提供准确的数据。
6. 日本东海多波束测绘项目日本位于环太平洋地震带,地势复杂,海域多为浅水地区。
为了防止海啸和地震灾害,进行了东海多波束测绘项目。
通过多波束测绘技术,可以获取东海地区的地形和水深信息,为防灾减灾工作提供科学依据。
7. 加拿大不列颠哥伦比亚省海岸多波束测绘加拿大不列颠哥伦比亚省海岸地形复杂,水深变化大,为了进行海洋资源开发和保护,进行了多波束测绘项目。
通过多波束测绘技术,可以获取海岸线附近海域的地形和水深信息,为海洋管理和保护提供支持。
浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析
浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析◎ 王文胜 福建省港航勘察科技有限公司摘 要:文章针对多波束测深系统在水下地形测量中影响测量精度的因素、质量控制措施和成果数据精度评估进行了讨论。
笔者介绍了多波束测深系统的原理和应用,从质量控制措施和成果质量分析两个方面进行了详细阐述,提出了外业数据采集阶段和内业数据后处理阶段一些控制措施的方法。
在成果质量分析方面,介绍了比较分析方法对多波束系统的精度评估方法。
文章最后总结了多波束测深系统的测量精度是水下地形测量中的关键问题,通过合理的措施可以提高测量结果的准确性和可靠性,同时呼吁进一步研究和改进多波束系统,以满足不同精度要求的水下地形测量需求。
关键词:多波束测深系统;影响测量精度的因素;质量控制措施;成果质量分析水下地形测量是海洋科学和海洋工程中的重要研究内容,而测量精度控制与精度评估是水下地形测量中的关键问题。
在水下地形测量中,多波束测深系统作为一种广泛用于水下地形测量的技术,具有高效、高精度的特点,在测量过程中,能实现水深的完全覆盖,在呈现水下地貌方面能做到更准确、更生动[1]。
多波束测深系统通过同时发送多个声波束并接收反射波,能够获得多个测深值,提高测量的效率和精度。
因此,对多波束测深系统的质量控制和精度评估具有重要意义。
1.多波束测深系统的工作原理多波束测深系统是基于声学原理进行水下地形测量的技术。
它利用多个声纳传感器发射扇形波束,并接收水底反射回波信号,通过对信号的处理和计算,可以准确地获取水下地形的信息[2]。
多波束测深系统的工作原理如下:1)多声波束发射:系统中的多个声纳传感器同时发射多个声波束。
每个声波束的发射方向和角度可以根据测量需求进行调整。
2)声波传播和反射:发射的声波束在水中传播,当遇到水下地形时,一部分声波会被地形表面反射,形成回波信号。
3)回波信号接收:多个声纳传感器接收到反射的回波信号,并将其转化为电信号。
4)信号处理:接收到的回波信号经过放大、滤波、时域和频域处理等,以提取出与水下地形相关的信息。
海底地形勘测中的多波束声纳系统设计
海底地形勘测中的多波束声纳系统设计一、前言在现代海底地形勘测中,多波束声纳系统已成为必不可少的工具。
本文将介绍多波束声纳系统的设计原理、流程及其在海底地形勘测中的应用。
二、多波束声纳系统的设计原理多波束声纳系统是一种新型的声学传感器系统,其基本原理是通过向海洋中发射一系列声波,然后利用海水对声波的反射进行海底地形观测。
设计多波束声纳系统需要考虑以下几个方面:1.声波频率的选择在多波束声纳系统设计中,声波频率的选择很关键。
频率越高,声波在海水中的传输速度就越快,同时能够获得更高的分辨率。
但是高频声波的穿透深度相对较浅,不利于获取深海地貌的数据。
因此,一般采用频率在100kHz以下的声波用于大深度海底地形勘测。
2.声源的选取在多波束声纳系统的设计中,声源的选取也非常关键。
声源应该能够产生足够的声功率以避免因功率不足而影响数据准确性。
同时,声源的尺寸也应该尽可能小,以减小对声纳数据的干扰。
3.接收阵列的设置多波束声纳系统的接收阵列一般由多个探头组成,探头的数量和间距大小会影响系统的分辨率和定位精度。
为了获得更高的分辨率和准确性,接收阵列的探头数量应该越多越好,并尽可能均匀地分布在声纳系统的两侧。
三、多波束声纳系统的设计流程多波束声纳系统的设计流程一般包括以下几个步骤:1.确定声学参数:根据所要研究的海底地形区域的具体情况,确定声波频率、声源和接收阵列的位置等参数。
2.模拟设计:利用声学传播模型或数值模拟方法,模拟并评估声纳系统的性能,找出最佳的设计方案。
3.硬件设计:按照确定的声学参数和模拟设计结果,设计声波发射和接收子系统,并完成探头的制作和调试工作。
4.软件设计:多波束声纳系统的信号处理部分包括信号滤波、波束形成、图像处理等,因此需要相应的软件支持。
5.集成测试:将硬件和软件系统整合,进行初步检测和测试,并进行必要的调整和优化工作。
6.验证应用:将系统投入实际应用中,验证其性能,同时不断改进和完善。
海底地形测量中的多波束测深技术解析
海底地形测量中的多波束测深技术解析近年来,随着海洋科学和海洋资源开发的不断深入,海底地形测量技术也得到了极大的发展。
其中,多波束测深技术作为一种重要的手段,被广泛应用于海底地形的准确测量与图像重构。
本文将对多波束测深技术进行详细解析,旨在揭示其原理、应用以及未来发展方向。
一、多波束测深技术的原理多波束测深技术是利用船载多波束声纳系统对海底进行扫描,通过接收和处理回波信号来获取海底地形数据的一种测深方法。
其原理基于声波在水中传播的特性,通过发送一束声波信号,然后接收回波信号,再通过计算回波信号的时间延迟和振幅,可以确定声波在水中传播的时间和距离。
在多波束测深系统中,传感器组件是关键部分。
其由多个发射与接收单元组成,每个单元都能独立发射和接收声波信号。
这样,系统可以同时发送多个声波束,实现对水下地形的广泛探测。
通过计算各个回波信号的传播时间和振幅,可以确定声波与海底的交互情况,从而绘制出海底地形图。
二、多波束测深技术的应用多波束测深技术在海洋科学和海洋资源开发中具有广泛的应用价值。
首先,它可以提供准确的海底地形图,为海洋科学研究提供重要的数据支持。
海洋科学家们可以通过分析多波束测深数据,深入研究海底地貌特征、海底地质构造以及海洋生态环境等,为海洋科学的发展做出贡献。
其次,多波束测深技术在海洋资源开发中起到了重要的作用。
海洋资源主要分为矿产资源和能源资源两大类,而多波束测深技术可以帮助研究人员准确了解海底地质情况和底质类型,为矿产勘探和海洋能源开发提供科学依据。
此外,多波束测深技术还可以应用于海底管道敷设、海洋工程建设以及海底遗迹探测等领域。
例如,在海底管道敷设过程中,多波束测深技术可以测量管道铺设的准确位置和高度,确保管道的安全运行。
在海洋工程建设中,多波束测深技术可以提供海底地形和底质特征信息,为工程设计和施工提供参考。
三、多波束测深技术的未来发展方向随着科技的不断进步和需求的不断增长,多波束测深技术在未来将呈现出更大的发展潜力。
多波束声呐参数
多波束声呐参数(实用版)目录1.多波束声呐概述2.多波束声呐的参数分类3.多波束声呐参数的详细说明4.多波束声呐参数的应用5.多波束声呐参数的发展趋势正文一、多波束声呐概述多波束声呐是一种利用声波在水中传播特性,通过电脉冲激发声波发射,并通过接收器接收反射回来的声波信号,从而测量水下目标距离、方位、高度等信息的设备。
相较于单波束声呐,多波束声呐能够提供更宽广的视角和更精确的测量结果,被广泛应用于水下探测、海洋测绘、船舶导航等领域。
二、多波束声呐的参数分类多波束声呐的参数主要可以分为以下几类:1.频率参数:包括发射频率、接收频率等,用于描述声呐的工作频率范围。
2.波束参数:包括波束宽度、波束角度、波束数量等,用于描述声呐的发射和接收能力。
3.距离参数:包括最大探测距离、最小探测距离等,用于描述声呐的探测能力。
4.方位参数:包括水平方位角、垂直方位角等,用于描述声呐测量出的水下目标的方位信息。
5.高度参数:包括最大探测高度、最小探测高度等,用于描述声呐测量出的水下目标的高度信息。
三、多波束声呐参数的详细说明1.频率参数:发射频率和接收频率是声呐工作的基础,其选择需要考虑水下环境的声速、水温等因素,以保证声波的有效传播和接收。
2.波束参数:波束宽度和波束角度决定了声呐的视角范围,波束数量则决定了声呐在同一时间内能够处理的信息量。
3.距离参数:最大探测距离和最小探测距离决定了声呐的探测范围,其大小受到声波传播特性、声呐的功率、接收器的灵敏度等因素的影响。
4.方位参数:水平方位角和垂直方位角描述了声呐测量出的水下目标的方位,其精度影响到声呐测量结果的准确性。
5.高度参数:最大探测高度和最小探测高度决定了声呐对水下目标高度的测量能力,其大小受到声波传播特性、声呐的功率等因素的影响。
四、多波束声呐参数的应用多波束声呐参数在实际应用中,主要用于水下目标的探测、定位和识别,为水下作业提供准确的信息支持。
五、多波束声呐参数的发展趋势随着科技的发展,多波束声呐参数的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.频率参数:未来可能会出现更多频率的声呐,以适应更复杂的水下环境。
多波束声纳及声学原理2
多波束声纳及声学原理2多波束声纳及声学原理2多波束声纳的声学原理基于声波在水中的传播特性。
声波在水中传播的速度取决于水的密度和弹性模量,一般约为1500米/秒。
当声波遇到不同介质的界面时,会发生折射和反射现象。
利用这些声波传播的特性,可以通过计算声波的传播时间和角度来确定目标的位置和形状。
在多波束声纳系统中,通常会采用多个发射器和接收器组成一个阵列。
每个发射器将发射一束声波,这些声波经过水中的传播后会被目标反射回来,然后被接收器接收。
接收器会测量每个接收到的声波的到达时间、振幅和相位等信息。
多波束声纳系统根据阵列中发射器和接收器的位置和布局不同,可以实现不同的波束形成技术。
常见的波束形成技术包括扇形波束、线形波束和均匀圆形波束等。
其中,扇形波束是最常用的波束形成技术。
通过控制发射和接收的角度,可以实现多个波束的形成,从而提高探测的精度和覆盖范围。
多波束声纳系统通常会通过信号处理算法来从接收到的声波中提取目标信息。
这些算法包括波束形成、自适应干扰抑制和目标检测等。
波束形成算法通过组合多个接收信号来增强目标信号的强度,从而提高目标的探测能力。
自适应干扰抑制算法则可以减少由于其他目标导致的干扰,提高系统的抗干扰能力。
目标检测算法则可以从接收到的声波中提取目标的位置、速度和形状等信息。
多波束声纳技术在海洋勘探、海洋测绘、水下导航和鱼群探测等领域具有广泛的应用。
在海洋勘探中,多波束声纳可以用于探测海底地形、地质构造和沉积物等,为石油勘探和海洋工程提供有力的支持。
在水下导航中,多波束声纳可以用于定位和导航水下器械,提高水下探测和作业的效率。
在鱼群探测中,多波束声纳可以用于测量鱼群的分布、数量和行为,为渔业资源管理和鱼类种植提供参考。
总之,多波束声纳是一种利用多个发射和接收波束来进行声波探测的声纳技术。
通过利用声波在水中的传播特性,多波束声纳可以提高声纳系统的性能和精确度。
多波束声纳技术在海洋勘探、水下导航和鱼群探测等领域具有广泛的应用前景。
多波束声呐参数
多波束声呐参数1. 多波束声呐是一种先进的水声探测技术,通过同时发射和接收多个声波束,可以实现对水下目标的高分辨率成像和定位。
本文将对多波束声呐的参数进行详细介绍和分析。
2. 多波束声呐的参数包括发射参数和接收参数两部分。
发射参数主要包括发射频率、脉冲宽度、脉冲重复频率等;接收参数主要包括接收灵敏度、带宽、动态范围等。
3. 发射频率是多波束声呐最重要的参数之一。
不同频率的声波在水中传播时会受到不同程度的散射和吸收,因此选择合适的发射频率可以提高成像分辨率和探测距离。
4. 脉冲宽度是指每个脉冲信号持续时间,通常以微秒为单位。
较短的脉冲宽度可以提高距离分辨率,但同时会降低信噪比;较长的脉冲宽度则可以提高信噪比,但距离分辨率会降低。
5. 脉冲重复频率是指每秒钟发射的脉冲数量。
较高的脉冲重复频率可以提高声呐的更新速度和探测效率,但同时也会增加系统复杂度和功耗。
6. 接收灵敏度是指声呐接收系统对接收到的声波信号的敏感程度。
较高的灵敏度可以提高信号检测能力,但也会增加背景噪声的干扰。
7. 带宽是指接收系统能够处理的频率范围。
较宽的带宽可以提高频谱分辨率和信号检测能力,但也会增加系统复杂度和功耗。
8. 动态范围是指接收系统能够处理的信号幅度范围。
较大的动态范围可以提高对不同强度目标信号的探测能力,但同时也会增加系统复杂度和功耗。
9. 多波束声呐还有一些特殊参数,如波束形成算法、阵元数目、阵元间距等。
这些参数对于多波束声呐成像效果和定位精度都有重要影响。
10. 在实际应用中,多波束声呐参数需要根据具体任务需求进行优化调整。
不同的水下环境和目标特性都会对参数选择产生影响,因此需要综合考虑多个因素来确定最佳参数配置。
11. 总之,多波束声呐的参数选择对于水声探测的性能和效果具有重要影响。
合理选择和优化参数可以提高声呐的成像分辨率、探测距离和定位精度,为水下勘探、海洋科学研究等领域提供有力支持。
声纳技术海洋中的声音导航
声纳技术海洋中的声音导航声纳技术是一种利用声波进行探测和导航的技术。
在海洋中,由于光线的衰减和传播速度的变化,声纳技术成为海洋探测和导航的重要工具。
声纳技术通过发射声波脉冲,利用声波在不同介质中传播速度的差异,通过接收器接收返回的声波信号,来确定目标的距离、方位和速度等信息。
它在海洋资源开发、海洋科学研究、引导航海航行和海洋环境监测等方面起到重要作用。
一、声纳技术原理声纳技术的原理基于声音的传播和回波的接收。
在水中,声音的传播速度远远大于空气中的传播速度,因此声波是在水中传播的理想工具。
声纳系统通常由发射器、接收器和信号处理器组成。
1. 发射器:发射器是声纳系统中的一个关键部件,它负责产生并发射声波脉冲。
脉冲的频率和强度决定了探测的距离和精度。
2. 接收器:接收器接收发射出的声波脉冲的回波信号,并将其转化为电信号。
接收器能够对声波脉冲进行敏感和精确的接收。
3. 信号处理器:信号处理器对接收到的声波信号进行处理和分析,提取出所需的信息,如目标的距离、方位、速度等。
二、声纳技术在海洋探测和导航中的应用声纳技术在海洋探测和导航中有广泛的应用。
以下将介绍其中几个重要的应用领域。
1. 海洋资源开发:声纳技术在海洋石油、天然气等资源的勘探和开发中发挥着重要作用。
通过声纳技术,可以对海底地形进行高精度的测绘,识别和定位潜在的资源储量。
2. 海洋科学研究:声纳技术为海洋科学研究提供了强大的工具。
通过声纳技术,可以对海洋中的生物群落进行监测和研究,了解海洋生态系统的结构和功能。
3. 引导航海航行:声纳技术在航海领域中起到重要的导航作用。
声纳系统可以提供船只在海洋中的位置、深度以及障碍物的位置等信息,从而确保船只的安全航行。
4. 海洋环境监测:声纳技术用于监测海洋环境的变化和污染物的分布。
通过声纳技术,可以快速测量海洋水体的声速、温度、盐度等参数,为海洋环境保护提供准确的数据支持。
三、声纳技术的发展趋势随着科学技术的不断发展,声纳技术也在不断进步和完善。
多波束声呐参数
多波束声呐参数多波束声呐(Multi-beam Sonar)是一种利用多个发射和接收波束进行声波探测和成像的声呐系统。
它在水下探测和测量中具有高分辨率和高效率的优势。
以下是多波束声呐的一些参数:1. 发射频率(Transmit frequency):声呐发射声波的频率,通常在10 kHz到200 kHz之间。
低频声波可以在水下传播的距离更远,但分辨率较低;高频声波的传播距离较短,但分辨率更高。
2. 接收频率(Receive frequency):声呐接收声波的频率,通常与发射频率相同或相近。
接收频率需要与发射频率匹配,以便正确接收回波信号。
3. 发射波束数(Number of transmit beams):多波束声呐同时发射的波束数。
波束数越多,可以获得更多的声纳影像信息,提高探测范围和角度覆盖。
4. 接收波束数(Number of receive beams):多波束声呐同时接收的波束数。
接收波束数越多,可以获得更多的回波信息,提高分辨率和目标定位精度。
5. 波束宽度(Beam width):波束的角度范围,通常以°表示。
波束宽度越小,声呐的分辨率越高,但覆盖范围也越小。
6. 范围分辨率(Range resolution):声呐系统可以分辨的两个目标之间的最小距离差异。
范围分辨率越小,声呐系统可以获得更详细的目标位置信息。
7. 角度分辨率(Angular resolution):声呐系统可以分辨的两个目标之间的最小角度差异。
角度分辨率越小,声呐系统可以获得更详细的目标方位角信息。
8. 探测范围(Detection range):声呐系统可以有效探测目标的最大距离。
探测范围受到发射能量、水下环境和目标反射特性等因素的影响。
这些参数和声呐的工作模式、应用场景等密切相关,根据实际需求和环境条件进行选择和调整。
浅水多波束测深声纳关键技术剖析
浅水多波束测深声纳关键技术剖析
浅水多波束测深声纳是一种用于浅水区域海底地形测量的技术,其核心是利用声波的反射和散射来获取海底地形信息。
本文将从以下几个方面剖析浅水多波束测深声纳的关键技术。
一、声波发射和接收技术
在浅水多波束测深声纳系统中,声波的发射和接收是非常关键的环节。
为了实现高精度的海底地形测量,需要设计高效的声波发射和接收技术。
其中,声波发射技术包括发射频率、发射角度、发射能量等方面的优化;声波接收技术则包括接收灵敏度、接收波束宽度、接收角度等方面的优化。
二、多波束成像技术
多波束成像技术是浅水多波束测深声纳的核心技术之一。
通过同时发射多个波束,并利用多通道接收系统接收反射回来的声波信号,可以实现对海底地形的高精度成像。
多波束成像技术需要考虑多个波束的发射角度、频率、能量等参数,以及多通道接收系统的信号处理算法等方面的问题。
三、信号处理技术
针对多波束声纳得到的复杂信号,需要进行信号处理,以提取出有用的海底地形信息。
信号处理技术主要包括滤波、谱分析、波束形成等方面的内容。
其中,波束形成技术是一种非常关键的技术,可以根据不同的海底地形进行波束形成,以实现对不同区域的高精度成像。
综上所述,浅水多波束测深声纳的关键技术包括声波发射和接收
技术、多波束成像技术和信号处理技术等方面。
这些技术的优化和改进,将有助于实现对浅水区域海底地形的高精度测量。
浅水多波束测深声纳关键技术剖析
浅水多波束测深声纳关键技术剖析
浅水多波束测深声纳是一种用于水深测量的设备,其关键技术主
要包括以下几个方面。
第一,多波束声纳的设计和优化。
多波束声纳通过同时发射和接
收多条声波束来对水下目标进行探测和测量,从而提高了水深数据的
精度和可靠性。
其设计和优化关键在于探头的布局、声束的数量和方向,以及声源和接受器的位置和性能等方面。
第二,信号处理算法的研究和改进。
浅水多波束测深声纳采集到
的回波信号包含了水下目标的信息,但也受到多种干扰的影响,如水
下植被、底部反射等。
因此,信号处理算法的研究和改进成为了提高
水深数据精度的关键。
例如,使用波束形成技术、自适应滤波技术和
坐标变换技术等,可以有效抑制干扰并提高信号噪声比。
第三,测深声纳的性能测试和验证。
为了保证浅水多波束测深声
纳的性能和可靠性,需要对其进行多种测试和验证,如声器灵敏度测试、传感器静态校准、扫描测试和数据比对等。
这些测试和验证可以
帮助用户评估设备的性能和稳定性,并及时发现和解决问题。
综上所述,浅水多波束测深声纳的关键技术涉及多个方面,需要
综合考虑和优化,以提高水深数据的准确性和可靠性,满足海洋勘测、航道测量和海洋资源开发等领域的需求。
浅海测量中声速对多波束测深系统的影响原理浅析
浅海测量中声速对多波束测深系统的影响原理浅析作者:蔡长魁来源:《科学导报·学术》2019年第38期摘要:本文简单介绍了海水介质中声波传播的特点和多波束测深系统的工作原理,以此为基础浅析了浅海测量中声速误差对多波束测深系统测量结果产生影响的原理。
关键词:多波束测深系统;声速1 引言多波束测深系统改变了传统测深方法,在波束形成理论、勘测技术、校正与处理方法上形成了自身复杂的特点。
多波束测深系统在测量过程中受仪器自噪声、海况因素、声呐参数设置不合理或者使用了较大误差的声速剖面等因素影响,致使测量资料不可避免地存在假信号,造成虚假地形,从而使绘制的海底地形图与真实海底存在差异。
在多波束测深系统的使用过程中,声速对测量精度(特别是边缘波束)影响较大,本文主要简单分析声速对多波束测深系统在浅海中使用产生的影响和原理。
2 浅海声速结构海水介质是一种流动的介质,其温度、盐度特征不仅受到径流淡水和洋流高盐水入侵的影响,而且还受到气温、季节、流场等因素的作用。
海水介质显著变化的温、盐特征必然导致声速结构的时空变化,从而对多波束海底测量产生重大影响。
在沿岸浅海及大陆架上,声速剖面受较多的因素影响,有较强的地区变异性和短时间不稳定性。
很多外部动力机制影响着声速结构,图1介绍了关于影响海岸声速结构的解释。
海水中的声速不是一个固定不变的量,是取决于海水介质中许多特性的一个变量。
它随着温度、季节、地理位置及时间而变化。
实际测量表明,声速是温度、盐度和压力(深度)的函数,随温度、盐度和深度的增加而增大。
但平均而言,在沿岸浅海及大陆架上声速有比较明显的季节特征。
在冬季的典型声速剖面是等温层,在夏季往往是负跃层或负梯度。
由声波的传播特性可知,声波穿过不同的声速介质时,其传播路径要发生改变,由高速介质向低速介质传播时,向法线方向折射。
这样,当声波非垂直入射海水时,由于穿过一系列不同的声速层,其传播轨迹实际上是一条由很多折线构成的曲线,这就是声线折射现象。
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浅水多波束声呐在现代水文测量系统中的表现介绍根据与美国国家大气和海洋管理局(NOAA)的分支机构——海岸调查办公室的合同,科学应用国际公司(SAIC)在1995年四月至九月期间进行了一次水文调查活动,这是首次采用多波束侧扫声呐。
调查活动使用了SAIC的综合水文调查系统(IHSS),该系统集成了一个Reson SeaBat多波束声呐和一个Klein侧扫声呐。
调查活动在Long Island Sound和Martha’s Vineyard附近水深5.5米至60米区域进行。
合同的要求包括实现100%多波束覆盖和200%侧扫覆盖;在450侧扫角度,试验测得数据要符合IHO(国际海道测量组织)标准,在更大的可用角度,数据要符合2倍的IHO标准;非交叉轨迹的多波束“脚印”要大于3米;波束间隙不大于mm33 ;20m以内水深,空间分辨率小于1m,20-30m水深空间分辨率小于2m,超过30米水深,分辨率下降1%每米。
本文讨论了多波束声呐以及相关传感器和IHSS的选取、配置和校准,使测量满足IHO标准。
为了将多波束声呐应用到水文测量,许多事情(波束精度、覆盖、校准器的应用、数据量和吞吐量)都需要讨论。
一些实时处理工具被用来修改SAIC的IHSS,文章描述了第一次的调查活动。
多波束声呐的选择SAIC开发了误差模型和覆盖模型来决定误差容限和描述声呐性能。
误差模型是建立在Pohner[1]的工作基础之上的,该模型分析了绘图系统各部分误差以及估计了它们对系统总误差的贡献值。
输入到模型的单个传感器误差包括它的位置、姿态、朝向、声速、时间同步、延时。
该模型的价值在于能够让个人明白怎样提高单个传感器的精度,从而提高整个系统的性能。
覆盖模型控制波形尺寸、波束宽度、船速,以及根据SAIC的调查计划软件制定调查计划。
根据合同要求以及误差模型和覆盖模型的结论,具有双换能器的SeaBat9002多波束声呐被选取。
这个选择基于SeaBat的更新速率和测量精度。
双换能器的配置允许的最大测量角度1500.此外Reson系统的波束模式是1.50的交叉轨迹,同时可附带1.50、2.40、100的沿迹调查,这使得波束覆盖适合各种深度。
在这些调查深度,使用了两个宽带的发射波。
波束发射频率1.5Hz--7.5Hz,使得沿迹波束覆盖不会影响调查速度。
选择Reson的另一个有意义的根据是,在给定的侧扫角度下,其产生的数据符合IHO以及IHO2标准。
误差模型根据Huff et al[2]和Du et al[3]研究成果估计了Reson的精度。
如图一所示,重复试验和采用Eeg模型[4]对实时数据的误差分析表明,数据精度超过了原先的误差模型的估计值。
除了SeaBat9002声呐,SeaBat6042处理器也被用来将角度测量信息转化为声压信息。
根据SAIC的要求,对SeaBat6042处理器做了改进,使它能够进行实时折射修正以及几何修正。
其它的改进包括一个高精度定时接口,一个能将数据快速转移到计算机的网络适配器。
SeaBat9002声呐安装在一个直径8公分的不锈钢柱,可以水平放置或者垂直放置。
一旦安装固定,它与参考罗经保持垂直不变。
系统配置多波束声呐通过一个接口连接着IHSS,IHSS是SAIC的核心系统之一,基于UNIX或者OS操作系统。
这些系统接有许多导航声呐和海洋用声呐。
IHSS 与ISS-60有很大的联系,最早应用于美国海军。
IHSS使用惠普712 UNIX工作站,通过接口与Reson SeaBat6042和计算机连接,能够提供定时和导航信息。
所有的相关的数据采用GPS系统时钟同步。
时间延时测试表明,所有采集到的用来测深的数据同步精度达0.01秒或者更好,所有用来水平位置定位的数据,同步精度达0.2秒或者更好。
水平位置的控制采用的差分GPS定位,通过一个私人的维护站提供校准。
为了提供独立的定位精度评估,第二个差分GPS定位----美国海岸警卫队使用的,被投入使用。
IHSS通过对两组定位导航数据实时比较,如果差别大于门限值则会发出警告。
姿态信息通过TSS 335B提供,船艏数据则是通过MK32罗经提供。
误差模型表明,多波束声纳最大的测量误差来自于声速的变化,由于测量地区是近岸河口地区,水中物理特性变化迅速。
试验配置了Seabat CTD,来实时监控声速。
数据经过SeaBat SeaCat STDs分析过之后,生成的声速剖面被下载到Reson 6042处理器中。
IHSS还配置了一个Klein 595侧扫声纳和一个Polaris Eoscan系统。
IHSS为两者提供定时和导航信息。
侧扫声纳的连接和覆盖信息通过Eoscan处理之后,送入IHSS。
数字化的数据直接在Eoscan中magneto-optical媒介上取对数。
工程测试适合浅水条件的阵列校准程序修改自NOAA深水标准校准程序。
这些程序用来修正多波束声纳阵列与罗经传感器的相对垂直,验证所有的天线和换能器的偏移量得到了有效的补偿。
无论什么时候,任何一个系统组成单元发生了变化,阵列校准程序都会运行。
SAIC开发的统计软件用来自动测量纵摇、横摇、船艏等偏移量,以便能用一个小时内测得的数据来确定偏移量。
自动化程序还能提供几百个独立的测量值,用来计算合成的偏移角度,结果比纯手动计算结果要好很多。
在移除了最初的偏移角之后,横摇偏移量在0.20以内,要求标准是0.10.纵摇和船艏的偏移量在1.00以内,要求是1.50.在要求的空间分辨率内,对单个的测量值,尤其是深度,每个测量值的偏移量都符合要求。
横摇偏移量的变化值和它本身的测量值一样满足指定的精度,纵摇偏移量在声纳测量范围内也是满足期望值的,船艏偏移量也符合导航的需要。
在联合调试时期,将各单元的修正结果输入SeaBat 6042处理器,进行了1.50、2.40和100的波束精度测试。
精度测量采用三种不同的方式。
第一种方式,用每个换能器垂直测量的海底深度与铅垂线测量的深度进行比较。
与铅垂线测量结果相比,采用不同宽度的分辨率0.05米的波束测量的结果平均有0.06米差别。
铅垂线测量的结果比声纳测量结果要大,然后对这个偏移量进行了补偿。
第二种方式,采用的是重复性测试,和Crews[7]描述的方式相似。
在一个m100100 区域内,以每个声纳发射的五个波束中心作为参考平面。
将120个m波束的测量结果与参考平面相比较。
这些差异用来计算平均误差、方差、均方差。
这种方式测量的误差与误差模型预测的误差的比对结果如图一所示。
NOAA采用的是第三种方式来定义IHO标准,以及检验SAIC用前两种方式测量的结果。
这种方式也被纳入到SAIC的校准和分析软件中,就是将多波束数据与前文所提到的参考平面相比较。
任何在参考波束5米以内测量值都会用来比较,根据不同的波束角和不同参考波束分类比较。
需要指出的是,尽管单个参考波束间的测量结果有较少的相关性,但是由于多波束测量的密集性,每个参考点附近都有成千上万的测量结果。
根据NOAA的标准,对于一个给定的波束,如果90%的波束潮汐修正值与参考点的潮汐修正值差别在50厘米以内,则该波束是符合IHO标准的。
如果只有有80%,则是符合IHO⨯2标准。
第三种方式用来确定水文调查中符合IHO和标准的波束宽度。
这些三个角度的沿迹测试IHO⨯2结果如表一。
水文调查系统中IHSS特征为了能够使用多波束数据进行实时误差评估,一套校准设备被投入使用。
一些参数设置、船体吃水深度、实时潮汐校准数据被输入到IHSS,换能器和天线的偏移量和误差输入到SeaBat 6042处理器。
通过测量螺旋桨的转速来设定参数和吃水深度,因为船体垂直位移与螺旋桨转速成函数关系。
所以螺旋桨转速也作为一个参数输入到IHSS中,以及前面的垂直位移。
IHSS的设计,使得它也能将潮汐的估计补偿值整合到多波束数据中。
IHSS采用通用传感器格式(CSF),能够追踪记录有多波束所有偏移量、监视、导航、声速信息的文件当数据在IHSS中取对数后,所有信息都会保存在Reson 6042处理器中,包括船只动态吃水和潮汐校准数据。
根据以下原则,有些波束会被遗弃:在工程测试中,是否满足IHO1、标准。
⨯2IHO⨯海底“足迹”是否超过了所允许最大范围。
在幅度或者线性测试中,SeaBat标记的值是否值得怀疑。
每一个脉冲信号都会根据其导航的质量、纵摇、横摇、船艏等数据标记;脉冲信号对水文调查的状态(在线或者离线)反映也会被标记。
实时显示和绘图程序,以及处理程序根据这些标记来选择或者遗弃某一脉冲信号或者波束。
GSF还能在文件内部记录数据和文件的历史处理信息。
这样,一个多波束文件的从收集到处理,直接记录在文件内部。
另外一个实时信息设备能够产生一个调查报告文件(SRF),来控制系统和数据的质量信息。
程序记录每个传感器产生的大量用来报告传感器状态的信息;还有操作员产生的信息或者事件,都保存在SRF中。
数据经过严格地分类,操作员需要清楚那些报告严重错误的信息。
另外,采用彩色码、直角坐标系来实时导航并绘制海底轮廓图。
多波束水文测量中IHSS处理工具使用多波束声纳进行水文测量,需要修改和合并深水多波束声纳技术,以及传统的水文测量技术。
在准备和实时调查前,我们已经讨论很多事情,包括精度、覆盖、校准的应用、数据量、数据吞吐量以及连接性分析。
为了完成这些事情,SAIC开发了很多工具来处理水文测量环境中的多波束。
本节简要地讨论了这些处理工具。
多波束校准器和误差:数据处理的第一步包括单个数据流的误差分析。
一个水文管理系统(HMS)根据SRF文件提供一个整体的误差信息。
导航和其它传感器的误差,如果可能,则会被校正,如果不可能,受影响的波束或者脉冲竟会被标记上舍弃的标志。
其他的处理程序允许评估和再标记多波束数据,在符合1、标准的基础上。
在观测到潮汐的基础上再应用新的潮汐校准也是⨯2IHO⨯IHO可能的。
应用了自动误差分析和校准器之后,手动检查多波束数据异常值也是很有必要的。
因为水文调查是一件很严格的事情,而且那些所谓的异常值也很有可能在接下来的调查和异常分析中起到作用。
SwathEdit工具有直接检测多波束数据的能力。
前文描述的自动分析程序标记数据;如果操作员觉得那些被标记为舍弃的数据不应该被忽视,如果可以修改,则可以修改。
通过与已经被证实有效的、模拟的侧扫声纳数据相比较,来确认一个声纳的接触和波束宽度是否异常。
数据相关性:多波束声纳和侧扫声纳数据的独立分析是很有必要的,为了确定数据的有效性。
此外,还需要其它的工具把所有的数据放在地理环境中,来校准声纳深度测量、声纳相关性等信息。
一套基于地理信息系统程序的设备——多波束水文分析工具(MBHAT),用来促进空间数据的相关性。
MBHAT提供最终声信号和覆盖数据,也能识别不符合要求的多波束数据和侧扫数据。