面向全海深环境的海量声呐波束高效声线跟踪方法及系统

    公开(公告)号:CN118226427B

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202410641916.9

    申请日:2024-05-23

    Abstract: 本发明属于海洋测绘技术领域,公开了一种面向全海深环境的海量声呐波束高效声线跟踪方法及系统,该方法利用道格拉斯‑普克抽稀算法对复杂声速剖面进行压缩,得到简化后的声速剖面;利用常梯度声线跟踪算法对预设波束循环进行声线跟踪,计算每个波束的水深和偏移量;基于k‑d树数据结构对每个预设波束入射角、旅行时、水深和偏移量进行组织,得到声线跟踪模板;采用K近邻搜索波束(#imgabs0#,t)附近声线跟踪模板点;根据搜索模板点,利用反距离加权计算波束(#imgabs1#,t)的水深和水平偏移量,实现全海深环境波束高效声线跟踪。本发明可以实现多波束测深声呐全海深环境海量波束高效声线跟踪,避免采用传统声线跟踪方法中层追加产生的耗时问题。

    一种基于双向布料模拟的机载激光测深点云滤波方法

    公开(公告)号:CN110796741B

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN201910902029.1

    申请日:2019-09-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于双向布料模拟的机载激光测深点云滤波方法,属于海洋测绘技术领域,其首先获取机载激光测深数据,计算出海底激光点坐标;然后通过构建传递式迭代趋势面剔除海底负异常数据并表达海底地形的连续性;最后依据双向布料模拟改正模型构建滤波面,完成机载激光测深点云滤波。本发明通过这种方法,实现了机载激光测深点云的高精度、强鲁棒性滤波,有效解决了现有方法无法识别机载激光测深的负异常数据及容易产生过度滤波的问题。

    一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法

    公开(公告)号:CN105388457B

    公开(公告)日:2017-10-27

    申请号:CN201510875555.5

    申请日:2015-12-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于等效声速梯度的长基线水声定位方法,属于水声定位导航领域,采用长基线水声定位系统,该系统由搭载在目标物上的收发换能器发射定位信号,布设在海底的应答器基阵接收并返回应答信号,测量声信号从发射到返回的传播时间,由安装在收发换能器和海底应答器上的微型声速仪实时测量声速值;根据等效声速剖面原理,利用历史声速剖面计算初始值搜索等效声速梯度,当换能器到应答器、应答器到换能器往返传播距离相等时,确定等效声速梯度值,并计算出目标的准确位置。本发明不需要准确的声速剖面,甚至不需要声速剖面,有效消除了声速剖面代表性误差的影响,提高了水下目标定位的精度。

    一种基于GA算法的浅水多波束褶皱误差自动改正方法

    公开(公告)号:CN113688562B

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202110860417.5

    申请日:2021-07-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于GA算法的浅水多波束褶皱误差自动改正方法,属于多波束测深后处理技术领域,其首先在保留常规波束归位模型线性特性的基础上,对该模型的独立性进行改进和完善,考虑发射换能器与接收换能器的独立性,提高测深点位置与水深计算的精度;然后,从多波束测深误差传播的角度出发,将时间延迟、尺度误差、轴向偏差和杆臂误差参数化引入改进模型,构建误差关联模型;最后,以海底平坦区域拟合最优平面为约束利用GA算法动态搜索对应误差参数的最佳估值,实现对褶皱误差自动改正。本发明通过这种方法,实现了多波束测深动态误差的精细化、自动化处理,有效解决了褶皱误差改正时未顾及各误差间的耦合性、非自动化等问题。

    一种深水多波束测深系统的安装测量方法

    公开(公告)号:CN115342785A

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202210884633.8

    申请日:2022-07-26

    Abstract: 本发明公开了一种深水多波束测深系统的安装测量方法,属于测绘技术领域,包括:测量船体的坐标信息,构建船体坐标系,将所有坐标信息的坐标点转换到船体坐标系下;测量多波束测深系统发射换能器与接收换能器的安装支架,使安装支架的安装平面平整;测量船体的GNSS接收机、声学换能器传感器以及姿态传感器的位置与姿态信息。本发明通过合理布设控制网与支导线,可以快速高效且准确地采集船舶及其传感器所需的位置信息;解决了浮船坞上进行深水多波束安装测量的问题,对于不同船坞环境下深水多波束安装测量均具有较好的适用性;实现了大型船舶仪器设备及传感器之间空间位置与角度的标定,有效解决了深水多波束测深系统的安装与标定难题。

    船载多传感器一体化测量数据实时存储方法

    公开(公告)号:CN105426121B

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201510727362.5

    申请日:2015-10-30

    Abstract: 本发明公开了一种船载多传感器一体化测量数据实时存储方法,属于海洋测绘技术领域,基于船载水岸线上下一体化测量系统,在研究设计一体化测量数据存储格式基础上,通过多线程网络通信、时间同步控制以及内存池技术实现船载多传感器一体化测量数据实时存储,将采集的多源数据存储到同一文件中。本发明船载多传感器一体化测量数据实时存储方法,有效提高了船载水岸线上下一体化测量系统的集成度,克服了多传感器存储效率冗余的缺陷,提高了测量数据存储性能。

    基于激光点云为约束的多波束低掠射角波束归位方法

    公开(公告)号:CN105258684A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510719540.X

    申请日:2015-10-30

    CPC classification number: G01C13/00 G01S7/52 G01S15/88 G01S19/42

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光点云为约束的多波束低掠射角波束归位方法,属于海洋测绘技术领域,其首先根据沿岸区域内的若干个声速剖面和沿航迹线附近内的表层声速值,利用经验正交函数分析法构建区域内浅层修正后的三维声速场,完成测深数据初始声速改正;然后以同目标激光点云提取的特征点为最外侧声波束位置约束,获取初始声速改正后特征点的坐标偏差,据此计算低掠射层内初始旋转角和初始放大系数,进而按角度线性加权内插60度以上剩余各波束对应的旋转角和放大系数,最终实现波束几何改正。本发明通过这种办法,实现了浅层海水中声波束的准确归位,解决了水岸线上下点云无缝拼接的问题。

    基于多波束重叠区约束的等效声速自动反演方法及系统

    公开(公告)号:CN120027760A

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202510488468.8

    申请日:2025-04-18

    Abstract: 本发明属于海洋测绘技术领域,公开了基于多波束重叠区约束的等效声速自动反演方法及系统。该方法利用多波束数据的表层声速对多波束原始数据进行波束点位跟踪,获取多波束条带的重叠区域;对多波束条带的重叠区域进行网格化,利用遗传算法最小化重叠格网之间水深偏差,反演得到每条测线最优的等效声速;对每一测线利用反演得到的对应的等效声速重新进行波束点位跟踪,减弱利用表层声速进行波束点位跟踪存在的声速偏差,削弱重叠区域内条带之间弯曲地形,得到相邻条带重叠区域拼接连续的海底地形。本发明能够保证海底地形测量的精度和可靠性,并提高进行海底地形测量外业的速度。

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