多波束测点位置归算横纵摇耦合效应分析
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  • 英文篇名:Pitch-Rolling Coupling Effect Analysis on Position Reduction of Multibeam Echosounder
  • 作者:张志伟 ; 暴景阳 ; 肖付民 ; 上飞飞
  • 英文作者:ZHANG Zhi-wei;BAO Jing-yang;XIAO Fu-min;SHANG Fei-fei;Department of Hydrography and Cartography,Dalian Naval Academy;91650 Troops;
  • 关键词:多波束测深系统 ; 基阵坐标系 ; 位置归算 ; 耦合效应 ; 空间旋转矩阵 ; 改进模型
  • 英文关键词:multibeam echosounder system;;array coordinate system;;position reduction;;coupling effect;;spatial rotation matrix;;modified model
  • 中文刊名:DLGT
  • 英文刊名:Geography and Geo-Information Science
  • 机构:海军大连舰艇学院海洋测绘系;91650部队;
  • 出版日期:2016-07-15
  • 出版单位:地理与地理信息科学
  • 年:2016
  • 期:v.32
  • 基金:国家自然科学基金项目(41576105、41074002)
  • 语种:中文;
  • 页:DLGT201604007
  • 页数:4
  • CN:04
  • ISSN:13-1330/P
  • 分类号:42-45
摘要
多波束测点位置归算是多波束测深数据处理的重要环节,位置归算精度的高低将直接影响测深成果质量。针对目前多波束测点位置归算过程中存在的横纵摇耦合效应问题,首先,以换能器基阵坐标系统下测点位置归算为例分析横纵摇耦合效应产生的原因。进而,推导换能器基阵旋转角与横纵摇角之间的关系并在原模型的基础上建立改进的测点位置归算模型。最后,通过仿真实验对原模型与改进模型的计算结果进行比对分析。结果表明:当纵摇角较小时,横纵摇耦合效应对测深影响不明显;当纵摇角较大时,在边缘波束附近,原模型的测深相对误差超过了规定限差。因此为获取高质量测深成果,宜采用改进模型进行位置归算以避免横纵摇耦合效应的影响。研究结果为进一步改善多波束测点位置归算精度提供一定参考。
        The position reduction of measured point,whose precision will affect the quality of bathymetry result,plays an important role in multi-beam sounding data processing.To eliminate the pitch-rolling coupling effect in position reduction,firstly the paper,taking the measured point position reduction of transducer array in coordinate system as an example,analyzes the causes of pitch-rolling coupling effect.Secondly,the paper deduces the relations between transducer array rotation angles with roll angle and pitch angle,and sets up the modified model of measured point position reduction on the basis of the original model.Finally,the paper compares the results of the two models.The results show that when the pitch angle is smaller,the pitch-rolling coupling will affect bathymetry more inconspicuously;when the pitch angle is larger,the relative depth error of primary model will exceed the limit near the edge beams.In order to obtain high quality of bathymetry data,the improved model should be used to avoid the pitch-rolling coupling effect.The study provides some reference to improve the precision of the measured point position reduction.
引文
[1]李家彪.多波束勘测原理技术与方法[M].北京:海洋出版社,1999.
    [2]刘雁春,肖付民,暴景阳,等.海道测量学概论[M].北京:测绘出版社,2006.
    [3]赵建虎.多波束深度及图像数据处理方法研究[D].武汉:武汉大学,2002.
    [4]赵建虎,刘经南.多波束测深系统的归位问题研究[J].海洋测绘,2003,23(1):9-25.
    [5]黄谟涛,翟国君,谢锡君,等.多波束和机载激光测深位置归算及载体姿态影响研究[J].测绘学报,2000,29(1):82-88.
    [6]申家双,黄谟涛,任来平.机载激光测深的位置归算技术研究[J].海洋测绘,2003,23(5):55-60.
    [7]GUERIOT D,CHEDRU J,DANIEL S,et al.The patch test:A comprehensive calibration tool for multibeam echosounder[A].OCEANS,MTS/IEEE conference[C].2000,3:1655-1661.
    [8]BJΦRKE J T.Computation of calibration parameters for multibeam echo sounders using the least squares method[J].IEEE Journal of Oceanic Engineering,2005,30(4):818-831.
    [9]刘胜旋,关永贤.多波束系统的参数误差判断及校正[J].海洋测绘,2002,22(1):33-37.
    [10]王闰成.多波束测深系统的安装校准[J].海洋测绘,2003,23(1):35-37.
    [11]HARE R.Depth and position error budgets for multibeam echosounding[J].International Hydrographic Review,1995(2):37-69.
    [12]魏玉阔.多波束测深假象消除与动态空间归位技术[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2011.
    [13]张志伟,暴景阳,肖付民,等.不确定度在多波束测深数据质量评估中的应用[J].海洋测绘,2014,34(5):59-61.
    [14]段福楼,郇庆军,王玉峰,等.近海区域多波束水深测量的水位改正方法[J].海洋测绘,2012,32(4):44-46.
    [15]赵建虎,刘经南,周丰年.GPS测定船体姿态方法研究[J].武汉测绘科技大学学报,2000,25(4):353-357.
    [16]国家质量技术监督局.GB 12327-1998海道测量规范[S].北京:中国标准出版社,1998.

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