多波束系统操作流程
多波束成像声呐安全操作及保养规程
多波束成像声呐安全操作及保养规程前言多波束成像声呐（multibeam echosounder，MBES）是一项在海洋、内陆水道和淡水系统中进行水文测绘、测量和检测的技术。
但是，在使用MBES的过程中需要遵循相关的安全操作规程和保养规程。
本文将为读者介绍多波束成像声呐的安全操作和保养规程，以帮助读者更好地了解和运用MBES技术。
安全操作规程1. 操作前准备在进行操作前，必须确保以下准备工作已经完成：1.确定MBES的安装位置、方向和角度，并对设备进行校准；2.确保数据采集系统已经就绪，并进行相关的测试；3.检查设备的电源是否正常，并理清设备的电源和数据传输线路；4.确认设备的所有防护措施和应急设备是否已经准备就绪。
2. 操作过程中1.在操作过程中，必须保持注意力集中，充分了解并熟悉MBES的使用和操作原理；2.根据实际测量需要，合理安排多波束声呐的扫描范围，避免多波束声呐与其他设备碰撞或干扰；3.经常监测数据采集系统是否正常，及时处理出现的异常并采取适当的应急措施；4.对于深度和位置信息的采集，应该采用多条不同方向的航线进行检测，以提高测量数据的准确性。
3. 操作后维护1.在使用后，对设备进行及时的清理和维护工作；2.检查设备的电源和数据线是否处于正常状态，如有损坏应及时更换；3.在设备的存储和保管方面，需要进行科学合理的布置，保持干燥和通风透气，避免设备的摔落和受潮；4.对于设备的保养和维护，需要根据设备的实际情况进行定期检查和维护，及时发现问题并进行处理。
保养规程1. 设备保养1.在进行操作前，要进行充分的检查和确认工作，以确保设备的性能达到最佳状态，并及时更换和调整必需件；2.在使用设备的过程中，要注意使用环境和设备负荷，同时采取必要的保护措施，防止损坏产品；3.设备运行后，要及时对设备进行清洁和维护工作，清楚掉泥沙、海水和其他杂质，并定期检查设备的各项异常；4.定期进行系统校准和维护，以确保设备的可靠性和稳定性。
多波束测深系统简介
一遍。正因为多波束条带测深仪与其它测深方法相比具有很多无可
比拟的优点，仅仅近20多年时间,世界各国便开发出了多种型号的多 波束测深系列产品，20世纪60年代初开始，相继研制了几种类型的 多波束测深系统，最大工作深度200～12000米，横向覆盖宽度可达 深度的 3倍以上。 目前世界上主要有美国、加拿大、德国、挪威等国家在生产此 系统，国产多波束尚处于调试阶段，无市场化应用。
三、多波束测量的质量控制
• 本章是该课件的重点章节，我们从以下几点对其做详 细介绍。 • 一、安装控制 • 因多波束是现代信号处理技术、高性能计算机技术、 高分辨显示技术、高精度导航定位技术、数字化传感器技 术及其他相关高新技术等多种技术的高度集成，因此它对 作业平台有较为严格的要求： •
四、多波束测量误差来源与分析
• 上一节质量控制里也涉及了一部分误差来源和分析的知 识，在这一节在做详细说明。 • 误差来源一般分为系统误差和偶然误差，系统误差是系
统本身的稳定性所造成的，我们无法改变，我们能改变的
仅仅是偶然误差，那么偶然误差的来源又有那些呢？ • 一、海况影响 • 罗经就类似人的大脑，它对平衡的调节能力有一定
越，其技术进步的意义十分突出。
单波束
多波束
First contact of the beam on the seafloor
Dozens/hundreds of independent beams on seafloor
• 2、多波束组成 •
多波束测深系统是一种多传感器的复杂组合系统,是现 代信号处理技术、高性能计算机技术、高分辨显示技术、 高精度导航定位技术、数字化传感器技术及其他相关高新 技术等多种技术的高度集成。自70年代问世以来就一直以
多波束数据处理流程
多波束数据处理流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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以下是一般的多波束数据处理流程：1. 数据采集：使用多波束测深系统进行数据采集，获取海底地形的测量数据。
em2040多波束操作手册
EM2040多波束操作手册一、设备介绍EM2040多波束系统是一款高性能的声纳设备，广泛应用于海洋探测、水下考古、海底地形测绘等领域。
该设备采用先进的波束形成技术，可以实现大范围、高精度的水下探测。
EM2040多波束系统由发射器、接收器、信号处理单元、显示器等部分组成，具有模块化设计，可以根据实际需求进行配置和升级。
二、安装与连接在安装EM2040多波束系统之前，请确保已阅读并理解所有安装指南和安全注意事项。
设备应安装在稳定的工作平台上，确保电源和信号传输线的稳定性。
按照安装手册的步骤进行设备的上架、电缆连接和初始配置。
在完成安装后，务必进行全面的测试以确保设备的正常运行。
三、系统配置在开始使用EM2040多波束系统之前，需要进行一系列的系统配置。
这包括设置系统参数、配置信号处理算法、选择合适的波束模式等。
根据不同的应用需求，用户可以通过用户界面或命令行接口进行系统配置。
建议在熟悉设备性能和操作的前提下进行系统配置，以确保数据的准确性和可靠性。
四、波束调整波束调整是多波束系统中的重要环节，它涉及到波束的方向、宽度和增益等方面的调整。
通过合理的波束调整，可以提高探测精度和覆盖范围。
在进行波束调整时，建议使用标定信号或已知的目标进行测试，以确保调整效果的准确性。
同时，定期进行波束调整可以保持设备的最佳性能状态。
五、数据采集与处理EM2040多波束系统能够实时采集和处理大量水下数据。
数据采集可以通过系统自带的显示器或外部记录设备进行。
数据处理包括信号处理、波束形成、目标检测与跟踪等环节。
通过合理的数据采集与处理，可以得到准确的目标位置、速度和航行参数等信息。
同时，用户可以根据实际需求对数据进行进一步的分析和处理，以提高探测精度和应用效果。
六、故障排除在遇到问题时，首先应查阅用户手册或在线文档以获取解决方案。
如果问题无法解决，建议联系设备制造商的技术支持团队或专业服务提供商以获得帮助和支持。
同时，记录故障现象和解决方案对于今后的故障排除工作也是非常有帮助的。
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。
多波束原理安装及操作
生物的 – 海洋生物;一般 <10kHz
普通波动原理 为什么多波束
不正确的水深测量
第一回波量程
不规则海底
深度量程
普通波动原理单波束
测深仪的局限性
窄波束
该窄波束叫做未经稳定的波
束
来自有限面积的回波
普通波动原理单波束
测深仪的局限性
纵摇角度
未经稳定的波束受船舶
运动影响
实际照射的区域
希望照射的区域
d1
S1
d2
d
S2
Sound sources
Line of equidistant locations
普通波动原理
相长干涉位置 2
A
S1
S2
d
A = d x sin
相长干涉 : A/ = 0; 1; 2; 3
or d/ x sin = 0; 1; 2; 3; 4;
相消干涉 : d/ x sin = 0 5; 1 5; 2 5; 3 5;
SeaBat 8111
240kHz
SeaBat 8101
<1dB/km
2 dB/km
5dB/km
30dB/km
20dB/km
70dB/km
455kHz
SeaBat 8125
70dB/km
110dB/km
散射
水中的声波遇到下列物体后发生散射:
水面 水底和陆地
有机颗粒
海洋生物
气泡
温度变化
加强背板
波束形成 – 换能器阵
导电涂层
连接导线
波束形成 – 水听器阵
阵基元
1
2
7125多波束使用教程
输入文件 名字，然 后点击 Next进 行下一步
在Vessels 窗口中的 Local中点 击Add， 创建一条
测量船
如果想新 建一条测 量船，可 以点击 New
输入新的 船只名称， 然后点击 Next进 行下一步
然后会出 现如下界 面，在该 窗口中的 Geometr y标签栏 中编辑换 能器、 GPS，姿 态仪和参 考0点四 者之间的 位置关系
二 建立项目文件
打开PDS2000，然后点击File，再点击New Project…
在New project name中输入项目名称，选择 Start with empty project ，点击Next。
在Project Configuration中主要进行项目描 述和坐标系统的建立。
在测量中如果出现斜坡或
者需要测量码头边缘时，
则可以调整Horizontal Steering（角度调整）进 行修改换能器角度进行数
据采集。
如果想对某一区域进行精 密测量，则需要对 Coverage Angle（覆盖 宽度）进行调整，该选项 主要是调整换能器自身夹 角来满足测量宽度的大小 （调整范围是140°至 45°）。
在Adaptive Gate Parameters中进行设置，首先要 将门限的最大值和最小值设置好，然后在设置好的 量程范围内选择百分比（一般经验值为20%），这 样既可将噪声信号去除掉，一般推荐使用该种模式。
3、 No Gates（无门 限模式）
选择该选项，将不会出 现门限，图像会显示所 有噪声点。
选中 Compass， 点击I/O Port， 选择COM8， 将波特率设置 为115200， 然后点击OK
果使用的是电 罗经，那么波 特率选择为 9600，如果 使用的是光纤 罗经那么推荐 使用最大值。
653-5G 基于单、多波束的统一接入流程
5G 基于单/多波束的统一接入流程在NR中，统一初始接入流程需考虑单波束和多波束操作。
接入方案的设计应涵盖不同的场景以及TRP和UE的不同假设能力。
在NR的低频网络中，TRP/UE的下行覆盖区域或上行覆盖距离可以由单个波束覆盖，这被称为基于单波束的方法。
然而，在更高频率的情况下，由于较大的路径损耗，信道/信号传输严重依赖于高度定向链路。
在这种情况下，需要多个定向波束来覆盖下行覆盖区域并执行初始接入，这称为基于多波束的方法。
无论如何，从UE的角度来看，对于基于单波束或多波束的方法，初始接入过程应尽可能统一。
此外，TRP的不同波束赋形能力和UE的波束赋形能力也将影响基于波束的接入设计。
例如，取决于TRP的波束赋形能力，它可能能够在一个方向、多个方向或实际上在所有可能的方向上同时发送同步信号。
无论如何，对于TRP/UE的不同波束赋形能力，初始接入过程也应该尽可能统一。
对于高频情况下基于多波束的接入操作，小区所需的波束数量可能非常大。
具有不同波束的初始接入信道/信号通常是具有相同传送信息的多次重复。
与基于单波束的方法相比，这些信道/信号的开销随着小区中所需波束数的增加而增加。
因此，基于波束接入的第一个问题是开销。
此外，由于UE的移动性，接收初始接入信道/信号的UE的服务波束可能需要改变。
UE处频繁的波束切换将在可靠性方面带来新的挑战。
所以，对于基于波束的初始接入信道/信号，NR系统设计中应考虑以下问题：●基于多波束方法的开销问题●基于波束传输的可靠性问题初始接入流程取决于网络部署场景。
考虑到单波束只是多波束的一个特例，多波束的设计也可以应用于单波束。
以下设计适用于两种方法。
非独立场景中的初始接入当NR在低频率（例如sub-6 GHz）和较高频率下工作时，NR较低频率的TRP可协助较高频率的TRP完成接入过程。
此部署称为多连接操作。
在这种情况下，假设UE已经实现到LF-TRP的粗略同步，并且已经连接到低频网络。
多波束操作流程
1 启动SIS软件注意：SISlicense狗必须插在水文工作站（HWS）的USB接口上，SISlicense狗用于SIS软件的一些高级功能。
另外，打开SIS软件之前需确保声呐单元，外部传感器和水文工作站（HWS）开机。
2 进入调查工区，设置参数和投影。
配置调查工区（1）选择‘Survey Administrator’选项，设置调查工区类型的参数。
（2）选择‘New Survey’选项，并选择调查工区的模型。
（3）定义调查工区的名字。
（4）检查‘grid cell size’3 检查安装和执行时间参数打开安装或执行时间参数界面：（1）打开‘Current echo sounder’改变声呐的参数；（2）可以通过两种方式选择安装参数：1.利用‘Frame selection’选择目标的安装或执行时间参数2.从‘View→Tear Off’菜单按钮选择‘Installation parameters’或‘Running parameters’选项。
4 启动声呐（1）点击‘Rescan’按钮扫描可用的声呐（2）在‘Echo sounder - not started’窗口选择声呐5 运行BIST（推荐）（1）点击‘Run all BISTs’按钮，或者一个一个地点击BIST测试按钮。
（2）核验每个BIST按钮变为绿色，如果测试失败，按钮将会变为红色或黄色。
测试的结果显示在‘PU BIST result’中。
6 导入Neptune网格数据进SIS（1）选择Tools→Custom...→Create grids from ascii files（2）选择调查工区的‘projection’（3）设定‘Grid size in meters’和‘Number of cells in processing grid’（4）点击‘Select grid output directory...’按钮选择网格存储位置（5）输入网格名字‘Grid name’（6）选择‘Select ascii input files’按钮弹出导入Neptune网格的对话框（7）如果想移除选中的文件，则选择‘Remove files in list’（8）点击‘ok’（9）从SIS主菜单中选择‘File→Import/Export…’（10）点击‘Import’按钮（11）选择存储网格的文件夹位置。
多波束勘测系统工作原理及结构
第二章多波束勘测系统工作原理及结构多波束系统是70年代兴起、80年代中、末期又得到飞速发展的一项全新的海底地形精密勘测技术。
它是当前兴趣的焦点，因为它既有条带测深数据，又同时可获取反映底质属性的回波强度数据(Laurent Hellequin et al.,2003)。
该技术采取广角度定向发射和多通道信息接收，获得水下高密度具有上百个波束的条幅式海底地形数据，彻底改变了传统测深技术概念，使测深原理、勘测方法、外围设备和数据处理技术诸方面都发生了巨大变化，大大提高了海底地形勘测的精度、分辨率和工作效率，实现了测深技术史上的一次革命性突破（李家彪等，2000）。
多波束系统的工作原理与传统的单波束回声测深仪工作原理类似，都是根据声波在水下往返传播的时间与声速的乘积得到距离，从而得到水深。
不同的是单波束测深仪一般采用较宽的发射波束（8°左右）向船底垂直发射，声传播路径不会发生弯曲，来回的路径最短，能量衰减很小，通过对回声信号的幅度检测确定信号往返传播的时间，再根据声波在水介质中的平均传播速度计算测量水深。
在多波束系统中，换能器配置有一个或者多个换能器单元的阵列，通过控制不同单元的相位，形成多个具有不同指向角的波束，通常只发射一个波束而在接收时形成多个波束。
除换能器天底波束外，外缘波束随着入射角的增加，波束在倾斜穿过水层时会发生折射，同时由于多波束沿航迹方向采用较窄的波束角而在垂直航迹方向采用较宽的覆盖角，要获得整个测幅上精确的水深和位置，必须要精确地知道测量区域水柱的声速剖面和波束在发射和接收时船的姿态和船艏向。
因此，多波束测深在系统组成和测量时比单波束测深仪要复杂得多（周兴华等，1999）。
§2.1 多波束勘测系统的工作原理2.1.1 单波束的形成2.1.1.1 发射阵和波束的形成一个单波束在水中发射后，是球形等幅度传播，所以方向上的声能相等。
这种均匀传播称为各向同性传播（isotropic expansion），发射阵也叫各向同性源（isotropic source）。
多波束测深系统ppt课件
二、水位影响 水位影响一般较小，但却也是一个不容忽略的影响因
素。 三、其它影响因素还包括：声速、水质、吃水的量取、以
及内业roll、picth、yaw值的计算，外业船型的量取。
.
五、多波束应用前景
与单波束回声测深仪相比，多波束测深系统具有测量范围 大、测量速度快、精度和效率高的优点,它把测深技术从点、 线扩展到面,并进一步发展到立体测深和自动成图，特别适 合进行大面积的海底地形探测。这种多波束测深系统使海 底探测经历了一个革命性的变化，深刻地改变了海洋学领 域的调查研究方式及最终成果的质量。
多波束测深系统
一、多波束测深系统简介与组成 二、多波束工作流程简介 三、多波束测量质量控制 四、多波束测量误差来源与分析 五、多波束应用前景
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一、多波束测深系统简介与组成
1、多波束定义及特点
多波束测深系统是一种可以同时获得多个（典型256个） 相邻窄波束的回声测深系统。与传统的单波束测深系统每 次测量只能获得测量船垂直下方一个海底测量深度值相比， 多波束探测能获得一个条带覆盖区域内多个测量点的海底 深度值，实现了从“点—线”测量到“线—面”测量的跨 越，其技术进步的意义十分突出。
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单波束
多波束
First contact of the beam on
the seafloor
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Dozens/hundreds of independent beams on seafloor
2、多波束组成
多波束测深系统是一种多传感器的复杂组合系统,是现 代信号处理技术、高性能计算机技术、高分辨显示技术、 高精度导航定位技术、数字化传感器技术及其他相关高新 技术等多种技术的高度集成。自70年代问世以来就一直以 系统庞大、结构复杂和技术含量高著称。它的主要部件包 括：
多波束系统操作流程
多波束系统操作流程1.系统配置首先，需要对多波束系统进行配置，包括设置基站和终端的参数。
在配置过程中，需要确定基站的位置和天线的布置方式，以及选择合适的调制技术和编码方式。
同时，还需要确定终端的位置和天线的布置方式。
2.信道估计在多波束系统中，每个终端都有多个接收天线，因此需要估计每个终端的信道状态信息（CSI）。
信道估计可以通过发送已知的参考信号，然后测量接收到的信号来实现。
通过估计信道状态信息，可以确定每个终端的通信质量，从而决定哪个终端应该使用哪个波束。
3.多波束生成根据信道状态信息，基站可以生成多个波束来服务不同的终端。
多波束生成可以通过波束赋形技术来实现，其中根据信道状态信息选择合适的波束权重，并将波束权重应用于发射天线。
波束权重的选择可以根据各种准则进行，例如最大信噪比准则或最大容量准则。
4.多用户检测在多波束系统中，由于多个用户同时使用天线，因此需要进行多用户检测以确定每个用户接收的信息。
多用户检测可以通过将接收到的信号与之前估计的信道状态信息相结合来实现。
其中一种常用的多用户检测算法是最小均方误差（MMSE）检测算法。
5.数据传输在多波束系统中，发送数据可以通过多种方式进行，例如使用功率分配技术来传输数据，或者使用调制和编码技术来实现数据传输。
数据传输的方式可以根据具体的系统需求进行定制，以满足通信质量和带宽利用效率的要求。
6.反馈信道在多波束系统中，终端通常会向基站发送反馈信号，以便基站可以更好地调整和优化多波束系统的性能。
反馈信道可以通过使用下行链路发送已知的参考信号来实现，然后测量接收到的信号，并将测量结果发送回基站。
7.功率控制多波束系统中的功率控制是非常重要的，它可以帮助调整波束的功率水平以满足通信质量和功率限制的要求。
功率控制可以通过发送功率控制命令来实现，命令可以包括终端应该使用的功率级别，从而帮助终端实现适当的功率控制。
8.链路适应链路适应是多波束系统中的一项关键技术，它可以根据当前的通信环境来调整系统的参数和配置。
多波束原理安装及操作
多波束原理安装及操作首先，进行多波束原理的安装。
安装多波束原理需要以下几个步骤：1.确定安装位置：在选择安装位置时，需要确保天线能够获得良好的信号覆盖范围，并且不会受到任何物体的阻挡。
通常，天线会安装在建筑物的屋顶或高处，以便信号能够更远地传输。
2.安装支架：安装支架是安装天线的基础，需要确保其牢固可靠。
支架通常由金属材料制成，用于固定天线在安装位置。
3.安装天线：安装天线是安装的核心步骤。
首先，将天线的底座与支架连接。
然后，将天线安装在底座上，并确保其与水平方向垂直。
最后，使用螺丝或固定夹紧天线，以确保其牢固固定。
4.连接电缆：将安装好的天线与发送和接收设备之间的电缆连接起来。
在连接电缆时，确保电缆的长度适当，并不会过长或过短，以避免信号损耗。
此外，还要注意电缆的防水处理，以防止雨水侵入导致短路或损坏。
完成多波束原理的安装后，可以进行操作。
以下是多波束原理的操作步骤：1.配置参数：在操作多波束原理之前，需要根据具体的通信需求进行参数配置。
这些参数包括发送功率、数据传输速率、天线和信号处理算法等。
2.启动设备：将发送和接收设备接通电源，并启动设备。
根据设备的操作手册，进行相关的操作设置。
通常，设备会有一个图形用户界面，可以通过该界面进行配置和管理。
3.进行设备校准：在操作多波束原理之前，需要对设备进行校准，以确保其正常工作。
校准过程可以通过设备内置的自动校准功能完成，也可以通过手动调整参数来实现。
4.进行通信测试：在完成参数配置和设备校准后，可以进行通信测试。
通信测试可以通过与其他设备进行数据传输来完成，以验证多波束原理的性能和可靠性。
在操作多波束原理时，还需要注意以下几点：1.保持设备清洁：设备在长时间使用后可能会积累灰尘和污垢，这可能会影响信号的传输质量。
因此，需要定期清洁设备，以确保其正常工作。
2.定期维护：多波束原理设备需要定期进行维护，以确保其正常运行。
维护包括检查和更换损坏的电缆、检查和调整天线的方向等。
多波束原理安装及操作155页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
多波束原理安装及操作 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
多波束测深系统简介
系统庞大、结构复杂和技术含量高著称。它的主要部件包
括：
• • • • •
多波束测深系统主要由以下部分组成 ①换能器：发射和接受波束 ②OCTANS罗经：实时船舶定向和船舶姿态 ③GPS：测量定位 ④SIM接线盒：定位数据、水深数据、船舶姿态数据的集中合 成 • ⑤工业电脑：数据存储和处理，实时测量显示
• 1、工作船只不宜太小，应以长度在20m以上，宽度在4m 以上的船只为宜，这种船只才能保证工作平台的稳定性， 使得罗经的改正达到最佳状态。 • 2、安装位置不宜离发动机太近，离发动机太近也一样会 影响罗经对数据的改正。
•
总体来讲，安装目的就是要保证高精密仪器换能器和 罗经的稳定性，具体安装操作还有许多细节，这儿也就不 在一一表述了。
安装杆振动的例子
• 2、外业测量
• 无论多波束或者单波束，外业测量环节都是整个测量 过程最为重要，也是决定数据质量最为关键的环节。后面 质量控制和误差来源分析里我们再做详细的描述。 • 3、内业数据处理 • 内业数据处理相对来说，操作难度较为繁琐复杂，但 对数据质量没有太大的实质性影响。
印进行恰当的处理，一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚 至更多的海底被测点的水深值，从而能够精确、快速地测出沿航线一 定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化，比较可靠地描绘出海底 地形的三维特征。 • 2、多波束工作流程简介 • 1、仪器组装
•
仪器安装是多波束测量的首要条件，也是极为重要的环节之一。
的限度，当超过这个限度后，就无法再继续实施调节。
• 二、水位影响 • 水位影响一般较小，但却也是一个不容忽略的影响因 素。 • 三、其它影响因素还包括：声速、水质、吃水的量取、以 及内业roll、picth、yaw值的计算，外业船型的量取。
多波束原理安装及操作课件
选择实验场地
选择合适的海域和水域条件进行实验，以充 分验证多波束测深系统的性能。
设计实验方案
制定详细的实验计划和流程，包括数据采集 和处理、实验结果分析等方面的内容。
实验操作
安装实验设备
将多波束测深系统、水下 摄像头、GPS定位系统等 安装到实验船上，确保设 备固定牢固、工作正常。
未来展望与建议
加强技术研发与创新
加大对多波束测深技术的研发力度，推动技术创新与发展，提高 设备的可靠性和稳定性。
拓展应用领域
积极探索多波束测深技术在各领域的应用，如海洋科学研究、渔业 资源管理、水下考古等。
培养专业人才
多波束测深技术需要具备专业技能的人才进行操作和维护，应加强 专业人才的培养和引进。
保护设备
在操作过程中，应注意保护多 波束测深仪设备，避免损坏和
污染。
常见问题及解决方案
设备连接问题
多波束测深仪连接不稳定或无 法正常连接时，应检查连接线 是否接触良好，以及设备是否
正常工作。
数据采集问题
数据采集过程中出现异常或错 误时，应检查测量模式和参数 是否正确，以及设备是否正常 工作。
数据处理问题
结果输出
根据处理结果，输出 测量报告和图形化结 果，以便进行后续的 数据处理和使用。
操作规范
01
02
03
04
安全第一
在进行多波束测深仪操作时， 必须遵守安全操作规程，确保
人员和设备安全。
遵守规定
按照说明书和操作指南进行操 作，不要随意更改设备参数和
设置。
细心认真
操作多波束测深仪需要细心认 真，避免出现误差和错误。
多波束勘测系统工作原理及结构
第二章多波束勘测系统工作原理及结构多波束系统是70年代兴起、80年代中、末期又得到飞速发展的一项全新的海底地形精密勘测技术。
它是当前兴趣的焦点，因为它既有条带测深数据，又同时可获取反映底质属性的回波强度数据(Laurent Hellequin et al.,2003)。
该技术采取广角度定向发射和多通道信息接收，获得水下高密度具有上百个波束的条幅式海底地形数据，彻底改变了传统测深技术概念，使测深原理、勘测方法、外围设备和数据处理技术诸方面都发生了巨大变化，大大提高了海底地形勘测的精度、分辨率和工作效率，实现了测深技术史上的一次革命性突破（李家彪等，2000）。
多波束系统的工作原理与传统的单波束回声测深仪工作原理类似，都是根据声波在水下往返传播的时间与声速的乘积得到距离，从而得到水深。
不同的是单波束测深仪一般采用较宽的发射波束（8°左右）向船底垂直发射，声传播路径不会发生弯曲，来回的路径最短，能量衰减很小，通过对回声信号的幅度检测确定信号往返传播的时间，再根据声波在水介质中的平均传播速度计算测量水深。
在多波束系统中，换能器配置有一个或者多个换能器单元的阵列，通过控制不同单元的相位，形成多个具有不同指向角的波束，通常只发射一个波束而在接收时形成多个波束。
除换能器天底波束外，外缘波束随着入射角的增加，波束在倾斜穿过水层时会发生折射，同时由于多波束沿航迹方向采用较窄的波束角而在垂直航迹方向采用较宽的覆盖角，要获得整个测幅上精确的水深和位置，必须要精确地知道测量区域水柱的声速剖面和波束在发射和接收时船的姿态和船艏向。
因此，多波束测深在系统组成和测量时比单波束测深仪要复杂得多（周兴华等，1999）。
§2.1 多波束勘测系统的工作原理2.1.1 单波束的形成发射阵和波束的形成一个单波束在水中发射后，是球形等幅度传播，所以方向上的声能相等。
这种均匀传播称为各向同性传播（isotropic expansion），发射阵也叫各向同性源（isotropic source）。
Caris多波束后处理
Caris7.1后处理操作步骤一、建立船文件1、双击“”快捷方式进入“CARIS7.1”操作界面，如图1.1：2、图1.1：CARIS7.1操作界面2、单击“CARIS7.1”操作界面中的“Edit—Vessel Configuration…(船配置)”，如图1.2：图1.2：Vessel Configuration…(船配置)操作界面进入Vessel Configuration…(船配置)界面，如图1.3：图1.3：Vessel Configuration…(船配置)界面3、单击“Vessel Configuration…”操作界面中的“File—New”，进入下面界面，如图1.4图1.4：Vessel Configuration…Step1界面在图1.4界面中输入船的名称和日期，一般情况下输入的日期要早于或等同于测量日期，不能晚于测量日期，输入情况如图1.5:图1.5：输入船名和时间界面4、点击“下一步”，进入下面界面，如图1.6：图1.6：Vessel Configuration…Step2界面如图1.6，选择测量仪器类型为多波束。
5、点击下一步，进入下面界面，如图1.7：图1.7：Vessel Configuration…Step3界面在图1.7界面选择多波束的探头个数，多波束的波束数以及多波束的类型，具体选择如图1.8所示：图1.8：Vessel Configuration…Step3选择情况6、点击下一步，进入下面界面，如图1.9：post process（后处理）图1.9：Vessel Configuration…Step4界面在图9所示的界面将姿态传感器的所有选项打钩，主要原因是后处理的时候需要采用校准值。
7、点击下一步，进入下面界面，如图1.10：图1.10：Vessel Configuration…Step5界面在图10所示的界面将“定义声速改正参数”、“定义船吃水线高度”打钩，对于“定义船的动态吃水”根据实际情况来看是否需要来选择。
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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 6
QINSy 实时数据采集处理和显示软件 7
Caris Hips & Sips 数据后处理软件
二、连接示意图如下：
1
OCTANS 罗经和运动传感器
接线盒
网线
GGA
声速剖面仪
GPS
Qinsy
1PPS+ 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。
调整Power，Gain等参数，保证水深条带数据的质量。
Sonic control 2000软件在测量的过程中一直开着，并观察数据质量。
7. 多波束系统数据采集
运行QINSy多波束系统数据采集软件，按照说明书《QINSy8.1软件快速操作说明》进行工程创建，窗口设置等。
如已有工程，在Active Template中选择配置文件，如下图所示。
需要修改配置参数，双击Database的文件名，在Database Setup Program修改相应的参数，如中央子午线、投影参数、相互位置关系等。
完成参数设置后，关闭Database Setup Program窗口，点击Open IO Tester，测试各个端口和串口，1pps适配器指示灯红灯闪烁。
确认数据输入正常后，关闭IO Tester窗口。
点击Online，进行多波束系统数据采集界面。
按照说明书，完成相应的操作。
8. 系统回收
完成测量作业后，退出程序，关闭电源，拆卸设备。
9. 多波束数据后处理
QINSy外业采集的XTF数据应用于CARIS进行后处理，具体操作参照说明书《HIPS81操作手册》及录像文件。