【摘要】：隨著我國海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，水下地形測量在海洋工程開發(fā)中發(fā)揮極其重要的作用。目前，，水下地形測量方法主要有兩種，分別是水位減水深的傳統(tǒng)測量方法，GPS-RTK減去水深這一簡易水下地形測量方法。然而，這兩種方法均未考慮測船的姿態(tài)對測深的影響以及多傳感器時間不同步等因素影響，從而導(dǎo)致水下地形測量的精度不高。因此給航道保障應(yīng)用和航行安全帶來了一定的問題。 針對上述問題，本文研究了一種基于差分GNSS技術(shù)、姿態(tài)傳感器以及測深儀融合的綜合水下測量技術(shù)。主要研究內(nèi)容如下： 1)敘述了基于GNSS技術(shù)的水下地形測量系統(tǒng)基本原理。在此基礎(chǔ)上，研究了其系統(tǒng)單項組成部分，分析了GNSS、姿態(tài)傳感器、導(dǎo)航軟件以及測深儀在該系統(tǒng)中的作用。 2)介紹了水下地形測量中GNSS信號與測深數(shù)據(jù)時間延遲現(xiàn)象，分析了該現(xiàn)象存在的機理。在傳統(tǒng)探測方法的基礎(chǔ)上，研究了特征點對匹配以及整體斷面平移的兩種時延探測方法。通過實測數(shù)據(jù)驗證了兩種方法的準確性，并得出斷面平移法精度高于特征點對法的結(jié)論。 3)對水下地形測量中船體受風(fēng)浪影響引起的誤差進行了分析。在研究其工作機理的基礎(chǔ)上，提出了較為完整的姿態(tài)改正模型。并通過實驗分析得出精密單波束水下地形測量只有具備姿態(tài)傳感器,實施姿態(tài)改正才能消除波浪因素的影響。 4)在消除數(shù)據(jù)誤差來源的基礎(chǔ)上，采用交叉點精度評估法和重復(fù)斷面精度評估法，給出了GNSS技術(shù)的水下地形測量內(nèi)符合精度。在此基礎(chǔ)上，通過分別采用傳統(tǒng)方法和本文所述方法進行較差，給出了新方法的外符合精度。
【圖文】：

第二章 基于 GNSS 技術(shù)的單波束水下地形測量系統(tǒng)組成針對傳統(tǒng)單波束測深系統(tǒng)受潮位模型誤差影響、無驗潮站時無法實施、時延和動測定過程繁瑣和不準確、難以合成全頻段換能器瞬時垂直運動序列、作業(yè)費時費不足，本章給出了一種全新的基于GNSS技術(shù)的水下測量作業(yè)系統(tǒng)的組成模式。系統(tǒng)組成圖 2.1 給出了基于 GNSS 技術(shù)的綜合水下測深系統(tǒng)示意圖。

的超向水硬質(zhì)獲得2.4長，并非系下回聲測深儀超聲波，以測水下發(fā)射高、質(zhì)層，如圖 2.得水深 Hhf，姿態(tài)傳感對于空間直即可確定該非垂直入射。下的三維方向F儀按照頻率測量海面到、低頻聲脈.3 所示，低頻兩個脈沖所感器直角坐標，該點在空間。若要獲取向。圖 2.4 為圖 2Fig.2.3 Opera率分為單頻測海底表面之脈沖，由于低頻脈沖獲得所得深度之若可以獲取坐標系中的較為準確的為姿態(tài)傳感2.3 測深儀工ating principl測深儀和雙之間的垂直低頻聲脈沖得深度 Hlf；高之差便是淤泥取其在空間的位置。對的波束在海感器原理圖工作原理es of depth fi雙頻測深儀。直距離，即水具有較強的高頻聲脈沖泥厚度 ΔH。直角坐標下于船載測深底的準確位。inder。單頻測深儀水深。雙頻測的穿透性，因沖僅能打到海下的三個歐深系統(tǒng)，由于位置，必須獲儀僅發(fā)射一測深儀換能因而可以打海底沉積物歐拉旋轉(zhuǎn)角，于受風(fēng)浪影獲取其在船一個頻率能器垂直打到海底物表層，及其邊影響聲波船體坐標
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P229.1

【參考文獻】

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本文編號：2545868