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专利名称：多波束测深系统检测方法
技术领域：
本发明涉及海洋测绘技术领域，具体涉及一种多波束测深系统检测方法。
背景技术：
多波束测深系统能够快速准确地获取大面积海底形态信息，为海底地形图地貌勘测提供了一种方便、高效的手段。目前国内因为缺乏实验室计量检测手段，且无统一规范，无法进行规范有效的检定，只能采用现场自校或比测的办法，严重影响到观测数据的可靠性、准确性。因此对于多波束测深系统的检测方法就有必要进行研究与实施，以达到保障多波束测深系统测深精度的目的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种多波束测深系统检测方法，以提高检测数据的可靠性和准确性。本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是多波束测深系统检测方法，包括内符合精度静态稳定性测试及动态航行测试、外符合精度静态稳定性测试及动态航行测试，内符合精度静态稳定性测试在水深大于5米的位置放置换能器，先进行声速测量，并将编辑好的声速剖面文件输入到多波束测深系统中，测试中多波束测深系统连续开机时间8小时以上，每隔15分钟比对一次水深，基准值为首次测量值，不同波束值按序号依次与基准值比对，计算出水深比对差和测深标准偏差，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，记录水深比对差超限的个数，统计出中央波束区、中间波束区和边缘波束区的水深比对差值，在计算水深比对误差前，应对水深数据进行交互式编辑，去掉异常值，每隔I小时测定电压，在测深过程中多波束测深系统电源电压的变化不得超过额定电压的10%，记录多波束测深系统的以下三个参数功率、增益、及脉宽，各区域波束测深标准偏差统计值按下式计算σ 1沙「4:
V //-I(I)式(I)中hi为每次测深值，瓦为测深平均值；内符合精度动态航行测试换能器放置方向，分为垂直放置和水平放置两种，针对两种放置方式逐一进行以下操作，测试时航速控制在6海里/小时以内，导航用的GPS天线与多波束测深系统换能器中心应处于同一垂直面上，
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首先检验多波束测深系统在不同深度和不同航速下工作是否正常，测深开始前，先测量声速，编辑好声速文件后输入到多波束测深系统中，启动多波束测深系统，稳定5分钟后，分别以2海里/小时、4海里/小时、6海里/小时的航速启动运动平台，各测量2次，共得到6次固定测线的测深条带，每次测量时不改变参数，但测量间隔时改变测深参数，记录多波束测深系统的以下三个参数功率、增益、及脉宽，以2海里/小时的首次测量为基准，并去掉测线首尾不重叠部分，计算其余5次测量相对首次测量的水深比对误差，计算时各波束分别计算，比如第2次第I号波束的所有Ping的测深剖面近似为一个单波束测深系统，测点采用线性内插方法对齐，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，计算测深标准偏差，并记录水深比对差值超限的个数，各区域的测深标准偏差按下式计算
权利要求
1.多波束测深系统检测方法，其特征在于，包括内符合精度静态稳定性测试及动态航行测试、外符合精度静态稳定性测试及动态航行测试，内符合精度静态稳定性测试在水深大于5米的位置放置换能器，先进行声速测量，并将编辑好的声速剖面文件输入到多波束测深系统中，测试中多波束测深系统连续开机时间8小时以上，每隔15分钟比对一次水深，基准值为首次测量值，不同波束值按序号依次与基准值比对，计算出水深比对差和测深标准偏差， 水深比对限差应在2倍测深中误差以内，记录水深比对差超限的个数，统计出中央波束区、 中间波束区和边缘波束区的水深比对差值，在计算水深比对误差前，应对水深数据进行交互式编辑，去掉异常值，每隔I小时测定电压，在测深过程中多波束测深系统电源电压的变化不得超过额定电压的10%，记录多波束测深系统的以下三个参数功率、增益、及脉宽，各区域波束测深标准偏差统计值按下式计算式(I)中h为每次测深值，f为测深平均值；内符合精度动态航行测试换能器放置方向，分为垂直放置和水平放置两种，针对两种放置方式逐一进行以下操作，测试时航速控制在6海里/小时以内，导航用的GPS天线与多波束测深系统换能器中心应处于同一垂直面上，首先检验多波束测深系统在不同深度和不同航速下工作是否正常，测深开始前，先测量声速，编辑好声速文件后输入到多波束测深系统中，启动多波束测深系统，稳定5分钟后，分别以2海里/小时、4海里/小时、6海里/小时的航速启动运动平台，各测量2次，共得到6次固定测线的测深条带，每次测量时不改变参数，但测量间隔时改变测深参数，记录多波束测深系统的以下三个参数功率、增益、及脉宽，以2海里/小时的首次测量为基准，并去掉测线首尾不重叠部分，计算其余5次测量相对首次测量的水深比对误差，计算时各波束分别计算，比如第2次第I号波束的所有ping 的测深剖面近似为一个单波束测深系统，测点采用线性内插方法对齐，7K深比对限差应在2 倍测深中误差以内，计算测深标准偏差，并记录水深比对差值超限的个数，各区域的测深标准偏差按下式计算σΣΗ =YD式(2)中，i表不ping号，j表不波束号，g表不第i ping第j号波束水深值，Ay表不第j波束的平均水深值；外符合精度静态稳定性测试在水深大于5米的位置放置换能器，先进行声速测量，并将编辑好的声速剖面文件输入到多波束测深系统中，测试中多波束测深系统连续开机时间8小时以上，每隔15分钟比对一次水深，水深比对差是每波束水深值与地形图反算值的差值，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，计算多波束边缘、中间、中央区域测深标准偏差，并记录水深比对差值超限的个数，计算水深比对误差前，应对水深数据进行交互式编辑，去掉异常数据，每隔I小时测定电压，在测深过程中多波束测深系统电源电压的变化不得超过额定电压的10%，记录多波束测深系统的以下三个参数功率、增益、及脉宽，各波束区域测深标准差按下式计算
2.根据权利要求I所述的多波束测深系统检测方法，其特征在于，还包括声源级检测， 首先保持标准水听器在发射器的声轴方向上，而且两者要在同一深度上，利用标准水听器接收脉冲声信号，声信号经放大、滤波后送数字示波器，数字示波器根据同步触发信号和时延对接收脉冲声信号进行显示、处理，并测量其声压值，根据测得的声压值计算水声场的电压值，由声源级的定义式计算得到发射器的声源级；SL=201gU-201gMo+201gd+120 (5)式(5)中，SL为声源级，单位dB，基准值为I μ Pa ·πι，U为标准水听器的开路电压，Mtl为标准水听器的接收灵敏度，单位为V/Pa ；d为待测发射器和标准水听器声中心之间的距离。
全文摘要
本发明公开一种多波束测深系统检测方法，其包括内符合精度静态稳定性测试及动态航行测试、外符合精度静态稳定性测试及动态航行测试，还包括声源级、波束角、分辨力、扫宽能力和波束间距检测。在海底地形图地貌测量、保障多波束测深系统测深数据质量方面具有十分重要的作用。
文档编号G01C13/00GK102927974SQ201210425789
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者阳凡林, 卢秀山, 刘智敏, 石波, 陈允约, 王智明, 张建峰, 景冬 申请人:山东科技大学