多波束水深测量数据处理

"多波束水深测量数据处理" 多波束水深测量技术是一种ATEST测量方法，通过多波束探头发射和接收一列波束，能够对一个区域进行全覆盖的面测深。这种技术的应用不仅提高了外业测量的作业效率，也提高了野外探测能力。 在多波束水深测量过程中，坐标系的选择非常重要。多波束系统是一个多传感器组成的综合系统，除了多波束测深仪和定位仪器外，还包括测定船舶航向的电罗经、测定纵摇横摇的姿态传感器及测定上下起伏的涌浪滤波器等辅助测量设备。为了方便叙述及公式推导，本文定义和使用如下的坐标系统： 1. 测量船坐标系（XbYbZb）：右手系，往船艏方向看，向左为X轴正向，与船艏艉线平行为Y轴正向，垂直向下为Z轴正向，坐标原点一般选在多波束探头发射中心。 2. 多波束探头坐标系（XcYcZc）：与多波束测深扇面垂直，并指向船艏为Y轴正向，向左为X轴正向，中心波束方向为Z轴正向，坐标原点在多波束探头发射中心，三轴与测量船坐标系对应轴平行。 3. 姿态传感器坐标系（XdYdZd）：三轴与测量船坐标系对应轴同向平行。 4. 电罗经坐标系（XeYeZe）：三轴与测量船坐标系对应轴同向平行。 5. 水平坐标系（XaYaZa）：与平静时的测量船坐标系重合，XaYa平面与当地水平面平行。水深点纵摇改正、横摇改正和航向倾斜改正等，均参照该坐标系进行。 6. 测量坐标系（XY）：一般使用高斯坐标系，多波束水深经航向归算后，最后纳入该坐标系。 在多波束水深测量过程中，需要对横摇和纵摇进行改正。姿态传感器可以测量船舶的横摇（roll）与纵摇（pitch），依此可进行横摇改正与纵摇改正。改正时，测量船坐标系（XbYbZb）绕直线l旋转ρ即可与水平坐标系（XaYaZa）重合。 在声线处理时，需要使用转换公式对坐标系进行转换。水平坐标系（XaYaZa）绕Za轴旋转偏角ε，得坐标系（X'aY'aZ'a），并要求Y'a轴与Yb轴在XaYa上的投影重合。然后，分别绕Y'（Yb）和X'a轴旋转，得坐标系（X''Y''Z''）。 此外，多波束水深测量技术还需要考虑系统偏差和误差的影响。系统偏差是指多波束测深仪和辅助传感器的安装位置和坐标系的选择对测量结果的影响。误差则是指多波束测深仪和辅助传感器的测量误差对测量结果的影响。因此，需要对系统偏差和误差进行分析和改正，以提高多波束水深测量的精度。 多波束水深测量技术是一种ATEST测量方法，对于水深测量来说非常重要。通过选择合适的坐标系和对系统偏差和误差的分析和改正，可以提高多波束水深测量的精度和可靠性。