多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

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多波束測(cè)深系統(tǒng)具有測(cè)量范圍大、測(cè)量速度快、精度和的優(yōu)點(diǎn),它把測(cè)深技術(shù)從點(diǎn)、線擴(kuò)展到面,并進(jìn)一步發(fā)展到立體測(cè)深和自動(dòng)成圖，特別適合進(jìn)行大面積的海底地形探測(cè)。這種多波束測(cè)深系統(tǒng)使海底探測(cè)經(jīng)歷了一個(gè)革命性的變化，深刻地改變了海洋學(xué)領(lǐng)域的調(diào)查研究方式及成果的質(zhì)量。有些國(guó)家自其問(wèn)世之后,己經(jīng)計(jì)劃把所有的重要海區(qū)都重新測(cè)量一遍。正因?yàn)槎嗖ㄊ鴹l帶測(cè)深儀與其它測(cè)深方法相比具有很多不可比的優(yōu)點(diǎn)，僅僅近20多年時(shí)間,世界各國(guó)便開發(fā)出了多種型號(hào)的多波束測(cè)深系列產(chǎn)品20世紀(jì)60年代初開始，相繼研制了幾種類型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度200～12000米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的 3倍以上。多波束測(cè)深系統(tǒng)同綜合定位系統(tǒng)配合，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理標(biāo)繪等深線圖，是70年代末以來(lái)海道測(cè)量工作的一個(gè)突破。

多波束系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理

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由于多波束的測(cè)量成果需要在地理框架下表達(dá)，因此波束在海底投射點(diǎn)的位置計(jì)算便成為多波束數(shù)據(jù)處理的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。波束在海底投射點(diǎn)位置計(jì)算需要船位、潮位、船姿、聲速剖面、波束到達(dá)角和往返時(shí)間等參數(shù)。

計(jì)算過(guò)程包括：

①姿態(tài)改正。橫搖直接影響波束到達(dá)角，對(duì)于補(bǔ)償性多波束系統(tǒng)，船體的橫搖在波束接收時(shí)已經(jīng)得到改正；對(duì)于無(wú)補(bǔ)償性系統(tǒng)，通過(guò)擴(kuò)大扇面角來(lái)實(shí)現(xiàn)回波的接收。縱搖大小到一定的程度時(shí)，海底投射點(diǎn)深度和平面位置的計(jì)算也必須考慮其影響。

②根據(jù)波束到達(dá)角、往返時(shí)間和聲速剖面，計(jì)算波束投射點(diǎn)在船體坐標(biāo)系下的平面位置和水深。

③根據(jù)航向、船位和姿態(tài)參數(shù)確定船體坐標(biāo)系和地理坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并將船體坐標(biāo)系下的波束投射點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為地理坐標(biāo)。

④根據(jù)船體坐標(biāo)系原點(diǎn)與深度基準(zhǔn)面之間的關(guān)系，將船體坐標(biāo)系下的水深轉(zhuǎn)化為海圖深度。

多波束系統(tǒng)的產(chǎn)品性能指標(biāo)

直接影響多波束產(chǎn)品性能的核心技術(shù)參數(shù)包括：工作頻率、波束數(shù)目、接收波束角度、發(fā)射波束角度、發(fā)射波束開角、水深范圍、測(cè)量精度等。

由于不同產(chǎn)品的各種指標(biāo)紛繁復(fù)雜，小卓將在另外的文中詳細(xì)介紹。那么針對(duì)于水深淺于500米的作業(yè)用戶，小卓給出一個(gè)參考能滿足絕大部分用戶使用的選型指標(biāo)，

工作頻率200kHz或400kHz、波束數(shù)目不少于512、接收波束角不大于1°、發(fā)射波束角不大于2°、發(fā)射波束開角不小于140°、工作Ping率不小于40Hz、測(cè)量精度能夠滿足IHO S-44標(biāo)準(zhǔn)。

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新型技術(shù)——多波束系統(tǒng)

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多波束測(cè)深技術(shù)是現(xiàn)代水下探測(cè)領(lǐng)域的新興技術(shù)，它集成了現(xiàn)代空間測(cè)控技術(shù)、聲吶技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)等一系列高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水下探測(cè)目標(biāo)的和高密度測(cè)量。地球軟件多波束數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)、精度較高的多波束測(cè)深系統(tǒng)，它主要由OCTANS光纖羅經(jīng)和運(yùn)動(dòng)傳感器、聲速剖面儀、側(cè)掃圖像處理系統(tǒng)、多波束數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)等共同組成。