多波束测量技术在海底管道探测中的应用

结合工程实例介绍了多波束测深仪系统在海底管道探测中的应用,并对多波束探测得到的地形地貌与海底管道状态综合分析评价,最后讨论了多波束系统在管线探测中现存的优势和未来解决问题的方法。     

浅谈多波束系统在海洋工程勘察中的应用

随着海洋在全球战略地位日益突出,海洋工程勘察的作用也日益凸显。多波束作为海底地形测量的重要手段被广泛应用于海洋工程勘察工作之中。本文从多波束系统的组成、多波束系统与传统单波束系统的对比、影响多波束精度的因素以及多波束系统的应用范围等几方面做了详细阐述。     

多波束声纳水柱影像探测中底层水域目标的研究进展

介绍了利用多波束声纳水柱影像探测中底层水域目标的研究现状,以实例说明了多波束声纳水柱影像的典型应用,展望了其应用前景.多波束水柱影像携带了波束从换能器到海底的完整信息,可用于探测从海面至海底的声照射目标,包括探测航道障碍物、水雷和海底突起物等海底民用军事目标,检视水下工程,也可探测鱼群、海洋内波、羽状气流等中底层水域固体或非固体目标.通过改变波束照射方式,多波束声纳可兼作扇扫声纳,还可进行动态目标的探测与跟踪.多波束声纳水柱影像在水下目标探测中应用广泛,多波束声纳技术也发展迅速,典型特征是波束数增多、波束角减小、覆盖角度扩大、信号带宽增加、硬件体积缩小.高精度、高分辨率、三维立体测深成像将是未来多波束声纳的发展方向.未来多波束声纳技术将集成侧扫声纳、合成孔径声纳、扇扫声纳等多种水下声学成像工具于一体,其应用领域也将进一步拓展.     

多波束测深系统在航道疏浚工程中的应用

本文主要对多波束测深系统在航道疏浚工程中的应用问题进行了探讨。首先对多波束测深系统的构成进行了论述;其次,对多波束侧深系统不同部分的安装问题进行了概述;再次,探讨了多波束测深系统在航道疏浚工程中的测量问题;最后,详细分析了多波束测深系统在航道疏浚过程中的具体应用。     

基于多波束探测系统的海底地形测量

详细介绍了多波束探测系统的组成、多波束探测系统的测量工作原理,总结出测量数据具有显著的大数据量、高密度、离散性等主要特点,并对数据处理流程进行阐述。采用规则网法与Delaunay三角网两种方法分别建立海底三维模型,得出Delaunay三角网建立模型速度更快,细节展示更精准。最后通过不同建模算法的坐标中误差对比可知,Delaunay三角网建模精度更高。     

同波束VLBI在采样返回式多目标探测器精密测轨测位中的应用

同波束VLBI即用射电望远镜的主波束同时观测角距很小的两个探测器发出的巧妙配置的多频点信标,据此得到两探测器在两个测站间的误差为皮秒量级的差分相位时延．在月球卫星SELENE的两个小卫星Rstar和Vstar的测定轨中,利用40多分钟的同波束VLBI和测速测距数据数小时的短弧定轨精度已显著提高,而一年多的定轨结果表明弧长数天的长弧定轨精度已达10m左右,充分证明了同波束VLBI在多目标卫星精密测定轨中的作用．本文在介绍SELENE同波束VLBI观测、多普勒数据处理和定轨结果的基础上,以用于月球采样返回探测任务中的多目标探测器如轨道器、着陆器和返回器为例,给出各探测器搭载电波源的信标设计方案及设计原则,并分析S频段多频点同波束VLBI技术在轨道器和着陆器绕月飞行、着陆器月球软着陆、着陆器月球采样、返回器从月面上升、返回器多次变轨、特别是轨道器和返回器交会对接等各个测控段的高精度测定轨或测定位及月球重力场探测中的应用．     

多波束系统在天津港航道疏浚验收中的应用

介绍了Seabat 8125多波束的特点,结合天津港航道疏浚验收项目,介绍了多波束系统的工作流程,分析了读系统在航道疏浚验收中的各种优势．着重阐述了系统深度精度优势,最后对该设备在航道疏浚验收中的前景进行了说明。     

海洋多波束测深技术应用研究

本文以海洋多波束测深技术在海底管道探测中的应用为研究对象,论文首先分析了多波束测深系统及其校准方法,进而探讨了其在珠江三角洲地区海底输油管道探测中的应用思路,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益.     

声学探测技术在海底管道外检测中的应用

在海底管道的外检测过程中,为明确海底管道的真实赋存状态,常使用工程物探和潜水摸探对其进行调查,其中声学探测技术的应用最为广泛。本文以SONIC 2024多波束测深系统、SES 2000参量阵浅地层剖面系统、KLEIN 3000侧扫声呐系统为例,系统介绍传统声学探测技术在北部湾某单点系泊(SPM)海底输油管道外检测中的应用。在此基础上,结合扫描声呐、合成孔径声呐等声学探测技术,探讨各类声学探测技术的优劣性及适用条件,指出海管外检测技术的发展方向。多种声学探测技术的综合运用是准确评价海底管道状态的基础,海底管道外探测方案的选择应综合考虑海域条件、设备优缺点、作业载体、工作成本等因素。海管外检测技术向着设备集成化、检测精细化、识别智能化的方向发展。     

利用水平多波束形成实现海底目标定位的方法

通常来讲,利用水平多波束形成只能得到目标的水平方位和距离信息,无法确定目标的深度．根据水下机器人导航定位功能可以获得不同时刻水下机器人的精确位置及姿态角,文中利用空间几何关系将这些信息结合水平多波束形成技术,可以实现海底目标的定位,获得海底目标的深度信息,并给出仿真结果,证明方法可行．     

Fuzzy ARTMAP neural network for seafloor classification from multibeam sonar data

This paper presents a seafloor classification method of multibeam sonar data, based on the use of Adaptive Resonance Theory （ART） neural networks. A general ART-based neural network, Fuzzy ARTMAP, has been proposed for seafloor classification of multibeam sonar data. An evolutionary strategy was used to generate new training samples near the cluster boundaries of the neural network, therefore the weights can be revised and refined by supervised learning. The proposed method resolves the training problem for Fuzzy ARTMAP neural networks, which are applied to seafloor classification of multibeam sonar data when there are less than adequate ground-troth samples. The results were synthetically analyzed in comparison with the standard Fuzzy ARTMAP network and a conventional Bayesian classifier. The conclusion can be drawn that Fuzzy ARTMAP neural networks combining with GA algorithms can be alternative powerful tools for seafloor classification of multibeam sonar data.     

一种多波束通信设备的设计与实现

结合地空通信的技术特点,通过升空平台构建一套地空通信系统,提出了一种多波束通信设备的设计及实现方法,主要包括基于移动自组网技术的多波束微波通信设备和配套的多波束天线,对设备的技术特点和主要组成部分进行了分析,并对设备实现过程中的硬件设计进行介绍。新型多波束通信设备采用空分复用技术结合TDMA体制和自组织网络的工作方式,相比传统的地空通信设备,可显著提升用户容量。     

陆地声纳的三维显示技术研究

本论文主要根据陆地声呐的三维显示的意义,现代三维显示技术的显示现状,分析可实施的方法,实现较好的直观的显示的结构,以便于分析人员得出结论.     

敷设吸声尖劈的声纳平台水下声学特性试验研究

基于模型试验开展了敷设吸声尖劈的声纳平台水下声学特性研究,讨论了尖劈不同敷设方式下声纳平台的声场分布,分析了声波入射角度对声纳平台声场的影响.分析了声纳平台0%,36%,60%和100%敷设吸声尖劈,声波在0°方向和90°方向入射声纳平台的情况,以及尖劈不同敷设方式、声波不同入射角度时声纳平台的声场分布.研究表明:声纳平台内部各点声压不尽相同;随尖劈敷设密度的增加,声纳平台自噪声在降低,各水听器声压的差异在逐渐加大;吸声尖劈可改变声纳平台的声场,降低声纳平台的自噪声,但存在"声泄漏"现象;声波入射方向对声纳平台声场也有一定影响,但位置不同、声波频率不同,其影响也各有差异.     

多波束系统波束宽度对水深点不确定度影响分析

为了揭示多波束测深系统波束宽度对水深点垂直不确定度和水平不确定度的影响,采用理论分析和实验验证的方法,证明了波束宽度对不确定度的作用随波束倾斜角度的增加而增大;给出了波束宽度导致的垂直和水平误差计算模型,提出了波束宽度效应改正模型。该成果为准确计算水深点不确定度提供了理论依据。     

海底观测网络数据管理系统设计

针对海底观测网数据管理的需求，建立了数据管理系统的功能模型，设计了数据通信、设备管理、故障诊断及数据质量控制等关键技术的相关实现算法。综合运用Socket网络编程、MySQL数据库技术，依据模块化的设计思想，开发了海底观测网数据管理系统。海试结果表明，该系统实现了对海底观测网的实时数据采集、状态监控、数据分类存储和数据共享等功能，具有长期运行稳定可靠、可扩展性强的优点。     

多接收子阵合成孔径声呐图像坐标校正

为了解决合成孔径声呐(SAS)成像中图像域与信号域中的方位向参考原点不统一会导致图像方位坐标偏移,距离向参考原点不统一会导致图像距离向坐标偏移且方位向散焦的问题.首先根据不同的发射阵位置,建立了多接收子阵SAS通用的几何模型;然后根据SAS图像的方位向与距离向坐标偏移特性,分别提出了方位向与距离向坐标校正方法;最后通过...     

深海拖曳式瞬变电磁的响应规律

通过分析深海堆积型热液硫化矿的电性特征,建立探测深海热液金属硫化物矿床地电模型:运用瞬变电磁全空间理论计算方法,模拟计算深海热液金属硫化物矿床瞬变电磁响应,为设计深海拖曳式瞬变电磁系统提供依据.计算结果表明:深海与无海水情况下的瞬变电磁相比,响应曲线形态变化不大,响应幅值显著增加;拖曳高度严重降低了低阻矿化层的瞬变电磁响应幅值:随着拖曳高度的增加,低阻矿化层的异常响应向后延迟并迅速衰减,当拖曳高度超过50 m时异常响应将难以分辨;在一般情况下,在1～100 ms时窗内可以探测到海底金属硫化矿层引起的异常.