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多波束测深声呐自主数据质量监测及门限控制
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作者 周天 袁伟家 +1 位作者 杜伟东 陈宝伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期902-909,921,共9页
为满足水面无人艇等海洋无人平台的需求,确保多波束测深声呐系统在无人监控和参数调节下具备可靠自主工作能力,本文提出一种数据质量在线监测及门限参数控制方法。通过建立基于质量和异常因子的监测模型,结合粒子滤波技术,提高海底地形... 为满足水面无人艇等海洋无人平台的需求,确保多波束测深声呐系统在无人监控和参数调节下具备可靠自主工作能力,本文提出一种数据质量在线监测及门限参数控制方法。通过建立基于质量和异常因子的监测模型,结合粒子滤波技术,提高海底地形跟踪门限控制抗差性。仿真和湖上试验显示该方法能判定数据有效性、适应地形变化,并提供合理深度门限,适用于多波束测深声呐系统的在线数据质量监测和无人自主控制。 展开更多
关键词 水面无人艇 多波束测深声呐系统 数据质量监测 门限控制 自主化
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多波束测深仪在内陆水域测绘中的实践与思考
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作者 李晨 罗书华 邓化鹏 《科学与信息化》 2024年第5期46-48,共3页
根据国务院批复的《全国基础测绘中长期规划纲要(2015—2030年)》的要求,抓紧“启动内陆水体水下地形测绘”[1]。针对内陆水域水下地形测绘的特点、难点,文章提出相应的思考建议及补充方法,并选取贵州省沿河县画廊天街周边区域作为项目... 根据国务院批复的《全国基础测绘中长期规划纲要(2015—2030年)》的要求,抓紧“启动内陆水体水下地形测绘”[1]。针对内陆水域水下地形测绘的特点、难点,文章提出相应的思考建议及补充方法,并选取贵州省沿河县画廊天街周边区域作为项目试点,使用多波束测深仪开展水下测量试点工作,同时,使用机载Lidar测量系统,作为内陆水域测绘的重要补充,形成水域测绘数字产品,并对数字产品精度进行验证。 展开更多
关键词 多波束测深 无人船 浅滩区域 机载Lidar测量系统
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多波束测深合理探测方案的设计及效果分析
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作者 郭枫 徐滋霖 +1 位作者 朱晨 尹小艳 《数学建模及其应用》 2024年第1期102-109,共8页
以2023年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛B题为背景,建立二维平面上多波束测深的覆盖宽度及条带重叠率的数学模型,并将其扩展至三维空间,设计了基于贪心思想的测线设计方案.进一步,在复杂海底测线方案设计时,通过改进飞蛾火焰算法,... 以2023年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛B题为背景,建立二维平面上多波束测深的覆盖宽度及条带重叠率的数学模型,并将其扩展至三维空间,设计了基于贪心思想的测线设计方案.进一步,在复杂海底测线方案设计时,通过改进飞蛾火焰算法,给出了具体的路径搜索流程,从简单地形测线的设计推进到复杂真实海底测量策略的优化,解决了多波束测深系统最优路线方案的设计问题,并且给出具体的图像和精确数据.本文结果对使用多波束测深系统进行实际海底地形测绘有一定参考价值. 展开更多
关键词 空间几何 贪心思想 微分 随机森林 飞蛾火焰算法 多波束测深
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CUBE自动滤波在远海多波束测深中的应用
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作者 魏源 金绍华 +2 位作者 赵伟光 高永耀 占祥生 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第1期12-15,20,共5页
为提升远海多波束测深数据标准化处理能力,验证CUBE自动滤波在远海海域的实际应用效果,选取远海海域3个典型深度测区,使用优选的CUBE自动处理参数组,对多波束测深数据进行自动滤波处理,并从处理用时、逐点标记以及交叉点水深差值3个方面... 为提升远海多波束测深数据标准化处理能力,验证CUBE自动滤波在远海海域的实际应用效果,选取远海海域3个典型深度测区,使用优选的CUBE自动处理参数组,对多波束测深数据进行自动滤波处理,并从处理用时、逐点标记以及交叉点水深差值3个方面,将处理结果与多名作业人员的手工处理结果进行对比分析。实验结果表明,使用CUBE自动处理与人工处理结果基本相同,且少量处理不同之处产生的水深成果差值均在测量误差允许范围之内,且CUBE自动处理在处理效率、成果标准一致性方面均优于人工处理。本文成果对于提升远海多波束测深数据标准化处理能力具有较强的实践指导意义。 展开更多
关键词 远海测量 多波束测深 数据处理 自动滤波 CUBE算法
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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
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作者 王文胜 《珠江水运》 2024年第3期118-121,共4页
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... 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。 展开更多
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
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无人船多波束测深技术在抛石护岸工程评价中的应用
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作者 刘定宁 《广东水利水电》 2024年第1期93-96,105,共5页
与传统的测深仪相比,多波束测深技术采用条带式测量,可对水底进行全覆盖扫测,获取高密度点云数据,实现水底地形的精确三维表达。而无人船测量系统具有自主航行,灵活方便,可手动遥控相互切换等优点,搭载多波束测深系统在抛石护岸、河道... 与传统的测深仪相比,多波束测深技术采用条带式测量,可对水底进行全覆盖扫测,获取高密度点云数据,实现水底地形的精确三维表达。而无人船测量系统具有自主航行,灵活方便,可手动遥控相互切换等优点,搭载多波束测深系统在抛石护岸、河道整治和应急排险等方面得到广泛应用。该文通过使用集成化华微6号无人船搭载Norbit多波束测深系统对北江大堤西南段抛石前后测量的水底地形进行对比分析,结果能够直观准确地反映抛石前后的水底地形特征变化,并有效评价抛石护岸工程的施工质量。对今后类似的工程项目具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 无人船 多波束测深系统 点云 抛石护岸工程
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桥墩冲淤检测中多波束测深系统结合三维图像声呐的应用
7
作者 陈晓佳 《价值工程》 2024年第5期124-126,共3页
东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥,东海大桥桥墩冲淤研究对类似海上风电、杭州湾大桥等跨海大桥冲刷防护等工程提供借鉴。多波束测深系统结合三维图像声呐在东海大桥水下地形测量的成熟运用为后期桥墩回填工程提供重要依据。... 东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥,东海大桥桥墩冲淤研究对类似海上风电、杭州湾大桥等跨海大桥冲刷防护等工程提供借鉴。多波束测深系统结合三维图像声呐在东海大桥水下地形测量的成熟运用为后期桥墩回填工程提供重要依据。冲淤变化直接影响桥墩桩基的桩基承载能力,桥墩基础局部冲刷深度是确定基础埋深和保证桥梁运行安全的重要参数,通过对多年东海大桥桥墩冲淤分析,为东海大桥整体冲淤评估提供可靠的数据依据。 展开更多
关键词 多波束测深系统 三维图像声呐 冲淤条件变化 冲淤分析
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多波束测深系统在海洋工程测量中的应用分析
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作者 张健楠 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2024年第2期0101-0104,共4页
海洋工程测量是指在海洋环境中进行的测量和调查活动,它为海洋工程设计、建设和维护提供了必要的地理和水文数据。本文主要对多波束测深系统在海洋工程测量中的应用进行分析,首先对该系统的基本概念、系统的应用优点和确定进行分析,然... 海洋工程测量是指在海洋环境中进行的测量和调查活动,它为海洋工程设计、建设和维护提供了必要的地理和水文数据。本文主要对多波束测深系统在海洋工程测量中的应用进行分析,首先对该系统的基本概念、系统的应用优点和确定进行分析,然后对系统在海底地形测绘、管线和电缆布放、港口和航道测量、海洋工程施工、海底资源勘探中的具体应用进行分析,最后给出多波束测深系统的应用方法,希望能为国家海洋工程的发展提供帮助。 展开更多
关键词 多波束测深系统 海洋工程 测量
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多波束测深系统在长江河段应用初探与精度分析
9
作者 黄修文 王通 《中国水运》 2024年第4期94-96,共3页
目前采用单波束按照断面法进行水道地形测时,由于测线间没有数据,故在成图时主要通过网格化内插方法实现地形图的连续性,从而导致地形受到歪曲、夸大或抑制。而多波束测深系统属于面状测量系统,为验证多波束的技术特点,技术人员对单位... 目前采用单波束按照断面法进行水道地形测时,由于测线间没有数据,故在成图时主要通过网格化内插方法实现地形图的连续性,从而导致地形受到歪曲、夸大或抑制。而多波束测深系统属于面状测量系统,为验证多波束的技术特点,技术人员对单位引进的多波束系统进行了对比试验及分析。试验选取了平面区域和护岸斜坡区域,通过高、低水时期,利用多波束、单波束以及传统RTK等测量模式,进行对比试验研究,研究结果可为多波束测深系统推广应用提供科学参考。 展开更多
关键词 水道地形测量 多波束测深系统 精度分析
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多波束测深仪姿态对测深影响分析及误差校正技术
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作者 杨海东 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第5期1024-1032,共9页
传统多波束测深仪姿态校正处理效率较低,并且校正质量受姿态设备精度影响较大。在平坦海底条件下,测底数据的一些数学拟合特征可较好地反演姿态,为此提出基于多波束测底数据特征进行姿态拟合并校正的方法。该文首先对姿态对测深的影响... 传统多波束测深仪姿态校正处理效率较低,并且校正质量受姿态设备精度影响较大。在平坦海底条件下,测底数据的一些数学拟合特征可较好地反演姿态,为此提出基于多波束测底数据特征进行姿态拟合并校正的方法。该文首先对姿态对测深的影响进行理论分析和仿真分析,得到“横滚和升沉的影响较大、俯仰的影响较小”的结论。其次提出基于测底数据进行姿态补偿的方法,并对实测海底数据进行姿态拟合并校正,校正后海深分布集中度提高。分析表明提出的方法在多波束测深仪姿态校正技术领域有较好的应用价值。 展开更多
关键词 多波束测深 姿态校正 测底数据拟合
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多波束测深系统在海上风电桩基侵蚀监测中的应用 被引量:1
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作者 郑晖 朱婷婷 +1 位作者 何志云 戚永乐 《南方能源建设》 2023年第1期88-97,共10页
[目的]研究海上风电场风电机组水下基础部分受潮流及波浪影响对其周边海底地形发生的影响。[方法]通过两次海底地形调查,对海底地形变化进行比较。[结果]研究表明:海上风电机组水下基础的冲刷主要发生在当地潮流方向上,建设初期会形成... [目的]研究海上风电场风电机组水下基础部分受潮流及波浪影响对其周边海底地形发生的影响。[方法]通过两次海底地形调查,对海底地形变化进行比较。[结果]研究表明:海上风电机组水下基础的冲刷主要发生在当地潮流方向上,建设初期会形成较深的冲刷坑,2年后出现冲刷槽,形成冲刷槽后桩基础周边会出现小幅度淤积。[结论]长期进行海洋风电机组基础侵蚀监测,有助于了解侵蚀范围、深度的变化,进行水文调查将有助于建立海洋水动力模型,进而对风电机组基础侵蚀进行预测。应进行抛石、固化土等措施进行侵蚀填充,延缓侵蚀发生。 展开更多
关键词 海上风电场 单柱桩 冲刷 多波束测深 侵蚀
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一种基于质量因子的多波束测深声呐多子阵相位检测方法
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作者 陈世进 吴永清 +2 位作者 薛勐 林晓波 郝程鹏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第10期1890-1900,共11页
由于子阵划分方式不同和海洋环境噪声影响,多波束测深声呐在边缘波束难以获取高质量相位差曲线,导致过零点检测产生较大误差。针对上述问题本文提出一种基于质量因子的多子阵相位检测方法。首先,通过理论推导分析了子阵阵元重叠会导致... 由于子阵划分方式不同和海洋环境噪声影响,多波束测深声呐在边缘波束难以获取高质量相位差曲线,导致过零点检测产生较大误差。针对上述问题本文提出一种基于质量因子的多子阵相位检测方法。首先,通过理论推导分析了子阵阵元重叠会导致相位差估计量在低信噪比时出现偏差,为避免该偏差本文采用子阵之间无阵元重叠的多子阵划分方式。其次,根据最大化最小准则优化子阵间距,利用多个子阵实现相位差曲线解模糊。再次,推导二阶多项式拟合相位差曲线时质量因子的表达式,并以质量因子为评价准则对相位差曲线上的数据进行选取。最后,设计基于递推最小二乘的相位差序列提取算法以提高计算效率。仿真结果表明,本文所提子阵划分方式能够实现相位差曲线的无偏估计,利用多子阵提高了解模糊稳健性,在边缘波束获得了比方位偏差指示法和分裂波束法更小的测深误差。实验数据进一步验证了本文所提方法具有较好的工程实用性。 展开更多
关键词 多波束测深声呐 多子阵相位检测 相位模糊 相位差提取
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利用相邻测线重叠区域进行多波束测深横摇运动残差改正
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作者 王俊森 金绍华 +1 位作者 边志刚 边刚 《海洋技术学报》 2023年第4期35-42,共8页
针对多波束测深条带边缘波束易受到姿态和声速等多种误差影响、相对中央波束数据质量较低的问题,本文提出一种利用相邻测线重叠区域对多波束测深数据边缘波束进行横摇运动残差改正的模型,提高边缘波束测深数据的质量。使用沿航向的测深... 针对多波束测深条带边缘波束易受到姿态和声速等多种误差影响、相对中央波束数据质量较低的问题,本文提出一种利用相邻测线重叠区域对多波束测深数据边缘波束进行横摇运动残差改正的模型,提高边缘波束测深数据的质量。使用沿航向的测深点匹配插值模型,完成中央波束测深点与边缘波束测深点的匹配,得到边缘波束测深误差值;使用横摇运动残差改正模型,实现顾及姿态角的条件下补偿波束入射角。计算实例表明:本文模型能够较为准确地提取边缘波束测深误差值,改正后的海底地形削弱了误差导致的上下起伏,有效减少了影响边缘波束的多种误差,具有实际的工程应用价值。 展开更多
关键词 多波束测深 横摇运动残差 测深点匹配 波束入射角 三次样条插值
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多波束测深Ping周期内姿态变化对水深的影响分析
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作者 吴冬强 王晓明 +1 位作者 卜宪海 于宗泽 《海洋技术学报》 2023年第5期56-63,共8页
多波束系统波束发射与接收为独立过程,同时受海洋环境的影响,波束发射接收期间(Ping周期)换能器姿态存在动态变化,特别是对于具有发射导向作用的设备,其综合作用对水深结果的影响更大。现有研究通常将发射与接收换能器作为一个整体,仅... 多波束系统波束发射与接收为独立过程,同时受海洋环境的影响,波束发射接收期间(Ping周期)换能器姿态存在动态变化,特别是对于具有发射导向作用的设备,其综合作用对水深结果的影响更大。现有研究通常将发射与接收换能器作为一个整体,仅考虑部分瞬时时刻的姿态,忽略了Ping周期内姿态变化的影响,具有一定的局限性。本文结合多波束测量原理及两种波束归位模型,利用仿真实验与实测数据,研究多波束测深Ping周期内姿态变化及发射导向对水深结果的影响。实验结果表明:在浅水区(小于200 m)二者影响可近似忽略,但随水深增加其影响可造成近10%测深结果 (尤其是边缘波束)超出规范要求。本文研究内容为后续多波束数据精细化处理提供一定的参考。 展开更多
关键词 多波束测深系统 Ping周期 换能器姿态变化 发射导向角
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多波束测深系统在海洋航道测量中的应用研究 被引量:2
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作者 董雨 《工程技术研究》 2023年第15期122-124,共3页
随着科学技术的进步,我国海洋航道测量中出现了多种测量手段,其中,多波束测深系统是目前国家海洋探测广泛应用的手段之一,有良好的测深效果。其通过扫测已知碍航物,可以呈现更生动的海底地貌三维影像,数据成果的分辨率及准确度更高。文... 随着科学技术的进步,我国海洋航道测量中出现了多种测量手段,其中,多波束测深系统是目前国家海洋探测广泛应用的手段之一,有良好的测深效果。其通过扫测已知碍航物,可以呈现更生动的海底地貌三维影像,数据成果的分辨率及准确度更高。文章概述了多波束测深系统在海洋航道测量中的应用,介绍了多波束系统的测深工作原理、操作流程、数据的误差来源,分析了该测深系统的优势及特点,以供参考。 展开更多
关键词 多波束测深系统 海洋航道测量 海底地貌三维影像 测深效果
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多波束测深系统在航道水深监测中的应用
16
作者 张治国 王朝 《甘肃科技》 2023年第7期17-20,共4页
水下地形测量在水库、水运航道等水域的治理开发中尤为重要,关系水库总水量的计算、发电机组的安全和航运的安全。现如今水深测量方法众多,多波束测深系统作为一种水下地形探测的方法。将多波束测深系统应用于航道水深监测,通过定期对... 水下地形测量在水库、水运航道等水域的治理开发中尤为重要,关系水库总水量的计算、发电机组的安全和航运的安全。现如今水深测量方法众多,多波束测深系统作为一种水下地形探测的方法。将多波束测深系统应用于航道水深监测,通过定期对监测水域进行水深扫测,能够及时掌握所监测水域不同时期水深状况,探明水下碍航物或碍航水深高点;通过对不同时期所测水深数据进行比对,还可以总结出所监测水域水深变化规律,具有精度高、高效率等多方面的优点。 展开更多
关键词 多波束测深系统 水深监测 碍航物 误差来源 变化规律
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基于沉管隧道工程的高精度多波束测深技术
17
作者 历昌 《水运工程》 北大核心 2023年第12期198-203,共6页
在沉管隧道的施工过程中,碎石整平的质量控制是沉管顺利沉放的重要前提。以深中通道沉管隧道基础碎石整平为例,针对该工程提出的±4 cm高精度施工要求,结合工程现场实际对多波束测量方法进行一系列优化调整,提出一种深度直接标定法... 在沉管隧道的施工过程中,碎石整平的质量控制是沉管顺利沉放的重要前提。以深中通道沉管隧道基础碎石整平为例,针对该工程提出的±4 cm高精度施工要求,结合工程现场实际对多波束测量方法进行一系列优化调整,提出一种深度直接标定法提升精度,并通过点状法、线状法等多重手段对多波束数据进行比对验证。结果表明,该多波束测深技术可满足工程的精度要求;可应用该套多波束测深技术进行现场的碎石整平、管节回填等多个环节的成果检测。 展开更多
关键词 多波束测深系统 沉管隧道 深中通道 碎石基础整平 高精度
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基于网格化处理与遍历搜索算法的多波束测深模型
18
作者 孙德俊 邓宇航 朱苏茜 《南通职业大学学报》 2023年第4期70-76,共7页
针对多波束测深问题,根据不同维度和地形情况,研究相应最佳的测船布线路径。对于二维平面,运用正弦定理建立二维平面多波束测深的覆盖宽度(即相邻条带间重叠率)数学模型;对于三维空间,建立空间直角坐标系,建立三维立体空间多波束测深覆... 针对多波束测深问题,根据不同维度和地形情况,研究相应最佳的测船布线路径。对于二维平面,运用正弦定理建立二维平面多波束测深的覆盖宽度(即相邻条带间重叠率)数学模型;对于三维空间,建立空间直角坐标系,建立三维立体空间多波束测深覆盖宽度数学模型;对于指定区域,将待测海域网格化,采用遍历搜索法建立最短测线总长度的目标规划模型;对于未知区域,应用克里格插值法还原地貌,并根据等深线划分相似区域,建立以漏测面积、坡度变化量为目标的多目标规划模型。 展开更多
关键词 多波束测深 目标规划模型 遍历搜索算法 克里格插值法 网格化处理
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多波束测深数据处理关键技术研究进展与展望 被引量:48
19
作者 陆秀平 黄谟涛 +2 位作者 翟国君 黄贤源 黄辰虎 《海洋测绘》 CSCD 2016年第4期1-6,11,共7页
简要介绍了多波束测深系统的基本组成及测深数据处理的基本流程,重点论述了多波束测深数据处理涉及的几项关键技术,详细分析评述了近期国内外在该研究领域取得的主要突破和进展,展望了多波束测深技术下一阶段的发展方向,针对国内应用需... 简要介绍了多波束测深系统的基本组成及测深数据处理的基本流程,重点论述了多波束测深数据处理涉及的几项关键技术,详细分析评述了近期国内外在该研究领域取得的主要突破和进展,展望了多波束测深技术下一阶段的发展方向,针对国内应用需求,提出了一些具有前瞻性的研究开发建议。 展开更多
关键词 多波束测深 多波束测深系统 数据处理 关键技术 研究进展
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无人船多波束测深系统应用及精度验证
20
作者 米仁欢 《经纬天地》 2023年第6期55-57,64,共4页
针对无人船多波束测深系统精度验证困难问题,文中提出无人船多波束测深系统精度验证方法。首先,详细介绍无人船多波束测深系统组成、各传感器功能;然后,分析多波束测深系统原理并通过外业实测绝对高程与航线重叠高程数据对比分析验证绝... 针对无人船多波束测深系统精度验证困难问题,文中提出无人船多波束测深系统精度验证方法。首先,详细介绍无人船多波束测深系统组成、各传感器功能;然后,分析多波束测深系统原理并通过外业实测绝对高程与航线重叠高程数据对比分析验证绝对测量误差及精度;最后,以实际工程为例验证无人船多波束测深系统精度。实验结果表明:无人船多波束测深系统测量结果可靠,为相关水下地形图测量工程建设提供一种思路。 展开更多
关键词 无人船 多波束测深系统 误差分析 航线规划 精度验证
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