海洋羽流既與海底水合物資源密切相關,又與海洋環(huán)境和大氣環(huán)境的變化相關,因此海洋羽流的確定對資源探測及相關環(huán)境研究具有重要的意義。利用聲吶系統(tǒng)進行羽流探測已經被證實是一種成功的探測方法,分裂波束系統(tǒng)不僅能夠獲取水體中目標的三維信息,還能獲取目標的反射強度信息。為此,本文對利用分裂波束聲吶系統(tǒng)進行探測海洋羽流的方法展開研究,主要內容如下:1)闡述了回聲探測儀特別是EK60回聲探測儀的系統(tǒng)組成與工作原理,說明了當今進行羽流探測的方法。描述了利用分裂波束技術進行羽流探測的原理,以及羽流在回波圖的散射模式。2)實現(xiàn)了^*.raw格式原始數(shù)據解碼,提取相關導航數(shù)據、姿態(tài)數(shù)據、配置信息、采樣點信息;實現(xiàn)對導航數(shù)據、姿態(tài)數(shù)據的預處理,通過聲線跟蹤、姿態(tài)改正、地理歸算、水深改正最終得到采樣點空間信息;基于采樣點信息及儀器配置信息計算獲取采樣點的目標強度,采用規(guī)則網格處理目標強度信息,利用MATLAB對算法進行了實現(xiàn)。3)基于目標強度圖像的羽流散射模式,實現(xiàn)對羽流特征的識別;通過最小斜距的閾值濾波和目標強度的閾值濾波實現(xiàn)羽流與噪聲的分離;基于交互式的提取實現(xiàn)羽流的三維顯示,在三維空間中...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 羽流探測國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 羽流聲學探測國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內容
2 回聲探測儀及羽流探測
    2.1 回聲探測儀
        2.1.1 回聲探測儀原理
        2.1.2 回聲探測儀種類
        2.1.3 EK60回聲探測儀
    2.2 海洋羽流探測方法
        2.2.1 攝影成像
        2.2.2 地震技術
        2.2.3 聲學探測
    2.3 基于聲學探測的羽流識別
        2.3.1 基于分裂波束的目標強度測定
        2.3.2 羽流散射模式
        2.3.3 噪聲干擾
    2.4 本章小結
3 聲學水柱數(shù)據的處理
    3.1 EK60回聲探測儀數(shù)據解析
        3.1.1 Raw原始文件主要數(shù)據結構
        3.1.2 Raw文件的數(shù)據提取與實現(xiàn)
    3.2 導航和姿態(tài)數(shù)據的預處理
        3.2.1 姿態(tài)數(shù)據的預處理
        3.2.2 導航數(shù)據的預處理
    3.3 采樣點地理坐標歸算
        3.3.1 船參考坐標系和大地坐標系
        3.3.2 船坐標系下采樣點位置的計算
        3.3.3 采樣點的地理坐標計算
    3.4 目標強度圖像的生成
        3.4.1 目標強度的計算
        3.4.2 目標強度數(shù)據的網格化
        3.4.3 目標強度數(shù)據的選取
    3.5 本章小結
4 基于聲學水柱數(shù)據的海底羽流定位
    4.1 羽流的發(fā)現(xiàn)
        4.1.1 基于羽流散射模式的識別
        4.1.2 基于最小斜距及目標強度閾值的濾波
    4.2 羽流的定位
        4.2.1 目標強度三維重構及編輯
        4.2.2 基于幾何均值的位置估計
    4.3 實驗分析
        4.3.1 數(shù)據來源
        4.3.2 數(shù)據采集過程
        4.3.3 羽流的發(fā)現(xiàn)與定位
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 論文總結
    5.2 論文主要創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間完成成果



本文編號：3847528