【摘要】：隨著我國海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水下地形測(cè)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(cè)量方法主要有兩種，分別是水位減水深的傳統(tǒng)測(cè)量方法，GPS-RTK減去水深這一簡(jiǎn)易水下地形測(cè)量方法。然而，這兩種方法均未考慮測(cè)船的姿態(tài)對(duì)測(cè)深的影響以及多傳感器時(shí)間不同步等因素影響，從而導(dǎo)致水下地形測(cè)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(duì)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(cè)深儀融合的綜合水下測(cè)量技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1)敘述了基于GNSS技術(shù)的水下地形測(cè)量系統(tǒng)基本原理。在此基礎(chǔ)上，研究了其系統(tǒng)單項(xiàng)組成部分，分析了GNSS、姿態(tài)傳感器、導(dǎo)航軟件以及測(cè)深儀在該系統(tǒng)中的作用。 2)介紹了水下地形測(cè)量中GNSS信號(hào)與測(cè)深數(shù)據(jù)時(shí)間延遲現(xiàn)象，分析了該現(xiàn)象存在的機(jī)理。在傳統(tǒng)探測(cè)方法的基礎(chǔ)上，研究了特征點(diǎn)對(duì)匹配以及整體斷面平移的兩種時(shí)延探測(cè)方法。通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了兩種方法的準(zhǔn)確性，并得出斷面平移法精度高于特征點(diǎn)對(duì)法的結(jié)論。 3)對(duì)水下地形測(cè)量中船體受風(fēng)浪影響引起的誤差進(jìn)行了分析。在研究其工作機(jī)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(shí)驗(yàn)分析得出精密單波束水下地形測(cè)量只有具備姿態(tài)傳感器,實(shí)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(diǎn)精度評(píng)估法和重復(fù)斷面精度評(píng)估法，給出了GNSS技術(shù)的水下地形測(cè)量?jī)?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(jìn)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(cè)量系統(tǒng)組成針對(duì)傳統(tǒng)單波束測(cè)深系統(tǒng)受潮位模型誤差影響、無驗(yàn)潮站時(shí)無法實(shí)施、時(shí)延和動(dòng)測(cè)定過程繁瑣和不準(zhǔn)確、難以合成全頻段換能器瞬時(shí)垂直運(yùn)動(dòng)序列、作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)不足，本章給出了一種全新的基于GNSS技術(shù)的水下測(cè)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(cè)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(cè)深儀超聲波，以測(cè)水下發(fā)射高、質(zhì)層，如圖 2.得水深 Hhf，姿態(tài)傳感對(duì)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(cè)量海面到、低頻聲脈.3 所示，低頻兩個(gè)脈沖所感器直角坐標(biāo)，該點(diǎn)在空間。若要獲取向。圖 2.4 為圖 2Fig.2.3 Opera率分為單頻測(cè)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(biāo)系中的較為準(zhǔn)確的為姿態(tài)傳感2.3 測(cè)深儀工ating principl測(cè)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(duì)的波束在海感器原理圖工作原理es of depth fi雙頻測(cè)深儀。直距離，即水具有較強(qiáng)的高頻聲脈沖泥厚度 ΔH。直角坐標(biāo)下于船載測(cè)深底的準(zhǔn)確位。inder。單頻測(cè)深儀水深。雙頻測(cè)的穿透性，因沖僅能打到海下的三個(gè)歐深系統(tǒng)，由于位置，必須獲儀僅發(fā)射一測(cè)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(gè)頻率能器垂直打到海底物表層，及其邊影響聲波船體坐標(biāo)
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P229.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2545868