多波束条带测深仪论文_赵钢,陆月,王茂枚,徐毅,蔡军

导读:本文包含了多波束条带测深仪论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:波束,条带,专家系统,总线,精度,沉箱,海图。

多波束条带测深仪论文文献综述

赵钢,陆月,王茂枚,徐毅,蔡军[1](2019)在《基于多波束条带测深技术的沉箱式水下抛石工艺抛投效果研究》一文中研究指出选取水深条件、水流和施工难度方面具有较好代表性的区域进行沉箱式水下抛石试验,利用多波束条带测深技术,基于点云数据分析,对抛投效果关键指标抛投准确性、抛投均匀性、测点增厚值及断面增厚值进行对比分析研究。结果表明,该数据符合江苏省地方标准《水利工程施工质量检验与评定规范》中规定的各项水下检查指标,为今后在长江护岸工程中开展和推广该工艺提供科学依据。(本文来源于《江苏水利》期刊2019年10期)

周平[2](2017)在《多波束测深条带拼接区误差处理方法研究》一文中研究指出条带拼接区测深数据的质量控制是多波束数据处理的重要内容,对提高多波束测深精度和获取整体区域真实海底地形具有重要意义。本文对多波束条带拼接区测深数据误差削弱方法进行了较为系统和全面的研究分析。内容涵盖:测深点的归算理论推导及分布特征的分析、海底地形的最优空间构建方法的选择、测深误差影响分类及相应的处理手段、基于中位参数的多面函数抗差估计自动滤波测深异常值的研究、以及地形频谱分析的系统性残余误差削弱方法研究等。论文的主要内容概括如下:⑴推导了海底波束脚印点的归位计算过程,从而获得准确的测深点坐标。将获得的测深点大地坐标转换为空间直角坐标,以避免后期以经纬度为坐标数据处理时产生扭曲变形大的问题。此外,分析在不同的信号发射模式下,等角和等距波束的分布特征。⑵根据所得的测深点空间直角坐标,采用各类空间内插方法来构建海底地形,根据时间损耗、DEM可视化效果以及残余误差各项评估值等指标综合选取最优的内插方法。实例表明:实际应用过程中,海底地形DEM的构建要综合测区海底地形复杂程度和测深点分布特征来选取自身最优方法。⑶对多波束测深误差的影响从不同的层面进行分类,并根据测量过程中各类型误差是否共同作用深度值,分析了声速剖面测量和姿态测量误差对条带拼接的影响。此外,阐述了误差性质类型中异常值和系统误差的研究方法,为后续本文处理方法的提出提供指引方向。⑷针对多项式曲面拟合进行测深滤波不彻底且逼近真实的海底地形能力有限,以及将最小二乘求得的残余误差作为抗差初始值严重干扰抗差性能等问题,本文提出了基于中位参数的多面函数抗差估计法来自动滤波测深异常值。该方法在多面函数已知节点的选取上进行了改进,结合角度-弦高联合准则和点的离散度进行抽稀处理,此外,综合了多元参数的中位参数具有很强抗差能力的特性。实验结果表明:该方法能最大限度和最大效率上提取区域的特征点,DEM效果图中可以看出基本没有异常突出的起伏点,同时又保证海底地形连续变化的特征。⑸尽管一些系统性测深误差在数据处理中有所改正,但多波束测深系统自身测量误差及其诱导性的残余误差依然存在,严重影响测深的精度,导致条带拼接区出现哭笑脸现象。因此,本文提出基于地形频谱分析的方法来削弱系统性残余误差的影响,并与DFT方法进行对比分析。实验结果表明:采用分区多条带分割处理,通过适当的稀释多面函数中已知节点的间隔,合理地降低拟合精度来达到快速处理整个测区系统性残余误差削弱的目的。相比DFT方法的处理,地形频谱分析法所处理后的测深数据残余误差的削弱影响得到了显着的提升。(本文来源于《东华理工大学》期刊2017-06-10)

姜倩方[3](2008)在《多波束条带测深仪数据后处理及专家系统设计》一文中研究指出多波束条带测深仪系统结构复杂,测量环节众多。实时测量的结果总是不可避免的存在着各种误差,因此必须通过后置数据处理的方法剔除明显不合理的数据,并对各种可能存在的误差进行修正。为了提高后置数据处理的自动化程度,需要在提取领域专家们的知识与经验的基础上,经过知识加工服务的过程,建立一套以推理的方式来解决问题的多波束条带测深仪数据后处理专家系统。本文以多波束条带测深仪数据后处理和专家系统设计为研究核心,数据处理主要是基于原始数据的统计特性和地形的连续性原理来实现的。本文分析了统计与地形学剔除野值的方法,通过计算机仿真研究了各种异常值剔除准则对异常数据的识别能力,详细分析了各种准则的适用范围。在对深度、姿态、方位、坐标、声速与潮汐数据的统计分析与误差处理的基础上,选用Visual C++和Visual Prolog为开发工具,进行了专家系统知识库的提取和推理机的设计,并对等值线的生成方法进行了改进,在此基础上开发了一套多波束数据后处理的专家系统,并对实时实验数据进行了后处理,取得了预期的效果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-02-01)

马延霞[4](2007)在《多波束条带测深系统测深精度评估方法研究》一文中研究指出测量精度是水深测量仪器一个非常重要的技术指标。条带测深仪采用多波束技术测深,工作效率有了极大的提高,但是其边缘波束测量精度的检验至今只能在标准试验海域进行。国际上,目前只有加拿大拥有标准试验海域,对于我国多波束测深仪技术的研究、应用与推广不利。因此研究适合我国国情的条带测深仪水深测量精度的检验方法具有重要的理论意义和实际使用价值。本文就是利用条带测深仪的测量数据,对多波束测量技术与测深精度进行分析,讨论了多波束测深系统相对精度和绝对精度的系统精度评估方法。采用的静态精度评估方法就是在多波测深系统静止的条件下考核其对同一位置测量深度的误差;动态精度评估方法就是布设多条交重迭点的测深误差;绝对精度评估方法是在多波束测深的同时利用高精度的测深仪测量同一区域,用此参考地理模型来检验多波束测深的精度。根据误差理论,叁种精度评估的方法分别从系统稳定性、自符合性和系统误差方面确定各误差源的综合误差,它们是检验多波束测深系统精度是否符合海道测量标准的有效方法。本文主要研究内容及成果是:从理论上对处理方法进行分析,对数据进行模拟仿真;而后利用条带测深仪所记录的各种测量深度数据进行检验,从而进行误差分析、处理,得到误差数据曲线;并对质量评估方法进行改进,即基于测量误差(高斯误差)与规则地形条件下深度差不同的统计特性所提出的残差消除法,使得估计精度得到提高。不仅适用于规则的海底地形的测深质量估计,也适用于不规则的海底地形的测深质量估计,而且可推广到其他领域的质量评估中,具有实际应用价值。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-05-01)

赵冬艳[5](2007)在《多波束条带测深仪小型化关键技术的研究》一文中研究指出多波束条带测深仪是一种具有高测量效率、高测量精度、高分辨率的海底地形测量设备,特别适合于大面积的扫海测量作业。随着科学技术的进步和市场需求的变化,小型化测深仪已经成为当前该领域的发展趋势。本文在我国第一台多波束条带测深仪技术的基础上,参照国外同类产品,提出了多波束条带测深系统小型化的设计方案。考虑到在设备研制阶段不可能经常去海上进行试验,本文通过研究海底混响产生的物理过程建立了一个海底散射信号仿真的物理模型。多波束测深系统的设备小型化,这就限制了基阵的尺寸。我国国产的第一台多波束条带测深系统使用常规的波束形成技术,虽然常规波束形成技术简单,方便,稳健,但是它的空间分辨率却受到实际阵列尺寸的限制,因此如何提高常规波束形成技术的分辨率就成了研究的重点。本文给出了基于线性预测的虚拟阵元技术,通过仿真和海试数据的处理看出,此方法能够提高小尺寸阵列波束形成器的分辨率。高分辨率波束形成技术不需要大的基阵尺寸就能获得较高的分辨率,因此,高分辨率波束形成技术在多波束测深系统中的应用值得研究。本文将最小方差,特征向量,MUSIC,最小范数,ESPRIT等高分辨方位估计技术应用于测深系统。通过海试数据的处理,可以看出高分辨波束形成方法降低了波束宽度,改善了分辨率。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-02-01)

王向红,杨士莪,徐新盛[6](2006)在《多波束条带测深仪海底叁维地形图图像增强初探》一文中研究指出多波束条带测深仪是一种先进的海底地形测量设备。经过一系列预处理方法,生成了真实感彩色叁维地形图。为了更好地看清图像的细节,本文采用的海底叁维地形图图像增强方法,使叁维地形图更加清晰。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2006年S3期)

王琦[7](2006)在《多波束条带测深仪信号处理系统研究与硬件设计》一文中研究指出多波束条带测深仪是一种具有高测量效率、高测量精度、高分辨率的海底地形测量设备,特别适合于大面积的扫海测量作业。随着科学技术的进步和市场需求的变化,测深仪向小型化的发展已经成为当前该领域的趋势。本文是在我国第一台多波束条带测深仪技术的基础上,对测深仪小型化进行研究。 本文的主要研究任务是为浅水多波束条带测深仪开发一套信号处理系统。该信号处理系统的主要功能首先是对采集到的原始多波束数据进行处理并得到深度信息,其次是能协调测深仪中各主要分机的工作并与计算机交换数据。 本文首先对近年来使用较多、研究渐趋成熟的快速能量中心收敛方法进行了仿真分析,为设计算法的工作平台打下理论基础。然后,为信号处理系统设计了硬件工作平台,论文中详细介绍了信号处理系统核心器件DSP与外围主要器件之间的接口设计。同时,使用可多次擦写的CPLD和FLASH来解决系统的逻辑和程序存储问题也给系统增加了灵活性。 本文最后对系统软件的设计进行了研究,并设计了方便可靠的程序引导方法,解决了系统脱机独立工作的问题。本文的工作为浅水多波束条带测深仪进一步的研制工作打下了基础。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2006-02-01)

王向红[8](2005)在《多波束条带测深系统数据后置处理技术研究》一文中研究指出多波束条带测深系统是一种具有高效率、高精度、高分辨率的海底地形测量先进设备。经哈尔滨工程大学水声研究所几年的精心开发研制,终于推出了国内首台多波束条带测深仪。本文是以此为基础,对有关技术进行了深入的研究。 多波束测深系统急需解决的问题是设备的小型化。作者针对此问题,提出了小型化的设计方案并解决了设计中的关键技术;同时对多波束测深设备的数据后置处理系统做了深入的研究,并系统地论述了测深数据误差分析及判别、数据平滑处理、声线修正技术、潮汐改正技术、坐标变换、数字海图的生成以及图像增强等方面的理论。 国产第一套多波束条带测深系统的推出,标志着我国海洋测深技术已进入多波束测深时代,但该系统还存在着体积较大,安装携带困难的问题。因此,作者对多波束条带测深系统小型化的优化方案和应用中的关键技术在论文中进行了论述。 多波束条带测深系统是一个汇集了多种高新技术的系统,它需要实时积累各种相关的数据资料。在采集数据时,会存在各种误差和环境干扰,因此选用合理的方法消除误差、优化处理,得到准确的测量结果,是多波束测量系统后置处理的核心任务。本文着重对测深数据进行误差分析,提出相应的判别准则;并对多种数据平滑处理的方法加以比较,最终编制出了适合多波束测深系统的平滑处理方法;此外对声线修正、潮汐修正和坐标变换进行了深入探讨,这些技术已在实践中得到验证和应用。 将经过处理后得到的海底地形采样点数据,形成符合海道测量规范的水深透写图、等深线图以及具有真实感的叁维立体地形图的过程就是数字海图的生成。本文详细阐述了数字海图成图的基本原理和基本方法,并解决了水深透写图、等深线图生成过程中用到的关键技术问题。重点分析了海底叁维地形图的光照模型和颜色模型及其技术实现,使叁维地形图更加直观逼真地(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2005-02-01)

李莉丽[9](2005)在《浅水多波束条带测深仪实时显控系统技术的研究》一文中研究指出多波束测深仪是一种高效率、高精度、高分辨率的海底地形测量设备,特别适合大面积的扫海测量作业。现代的科学发展与技术进步为多波束测深技术提出了更高的要求,系统的小型化研究是当前该领域的主要发展方向。 本文在我国第一台多波束条带测深仪——H/HCS-017型多波束条带测深仪的技术基础上,进行小型化产品的研究和开发。主要研究内容是:开发一套基于Windows操作系统的浅水多波束测深仪实时显控软件,以及基于USB总线的浅水多波束测深仪接口技术的研究。 首先研究了浅水多波束测深仪的设计思想和方案,论文中采用高级编程语言VC++6.0开发一套可运行于Windows环境的实时显控软件,从而使该软件具有可视化、易操作性、灵活性、可扩展性的特点。本文实现了基于串口RS-232的数据传输通信,并着重研究了USB接口驱动程序的开发过程。利用DriverWorks平台创建了基于Windows2000的WDM驱动程序框架,为小型化多波束条带测深仪的进一步完善提供了良好的基础和有利的条件。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2005-02-01)

韩建峰[10](2004)在《多波束条带测深仪相控信号源及基于PCI总线的接口技术研究》一文中研究指出多波束条带测深仪是一种高效率、高精度、高分辨率的海底地形测量设备,特别适合大面积的扫海测量作业。现代的科学发展与技术进步为多波束条带测深技术提出了更高的要求,系统的小型化研究是当前该领域的主要发展方向。 本文在我国第一台多波束条带测深仪——H/HCS-017型多波束条带测深仪的技术基础上,进行小型化产品的研究与开发。主要的研究内容是:开发为多波束条带测深仪配备的调机专用12路相控信号源,以及基于PCI总线的小型化多波束条带测深仪接口的技术实现。 论文中采用了目前流行的大规模可编程逻辑器件FPGA与硬件描述语言VHDL进行12路相控信号源和小型化多波束条带测深仪接口的逻辑设计,并通过专用芯片PLX PCI9052实现基于PCI总线的接口技术设计,从而使信号源和接口具有模块化、高数据传输速度和控制灵活的特点。本文完成了12路相控信号源的设计以及基于PCI总线的接口硬件设计,为接口提出了可行的技术方案并利用Driver Works平台创建了基于Windows2000的WDM驱动程序框架,为小型化多波束条带测深仪的进一步完善提供了良好的基础和有利的条件。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2004-02-01)

多波束条带测深仪论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

条带拼接区测深数据的质量控制是多波束数据处理的重要内容,对提高多波束测深精度和获取整体区域真实海底地形具有重要意义。本文对多波束条带拼接区测深数据误差削弱方法进行了较为系统和全面的研究分析。内容涵盖:测深点的归算理论推导及分布特征的分析、海底地形的最优空间构建方法的选择、测深误差影响分类及相应的处理手段、基于中位参数的多面函数抗差估计自动滤波测深异常值的研究、以及地形频谱分析的系统性残余误差削弱方法研究等。论文的主要内容概括如下:⑴推导了海底波束脚印点的归位计算过程,从而获得准确的测深点坐标。将获得的测深点大地坐标转换为空间直角坐标,以避免后期以经纬度为坐标数据处理时产生扭曲变形大的问题。此外,分析在不同的信号发射模式下,等角和等距波束的分布特征。⑵根据所得的测深点空间直角坐标,采用各类空间内插方法来构建海底地形,根据时间损耗、DEM可视化效果以及残余误差各项评估值等指标综合选取最优的内插方法。实例表明:实际应用过程中,海底地形DEM的构建要综合测区海底地形复杂程度和测深点分布特征来选取自身最优方法。⑶对多波束测深误差的影响从不同的层面进行分类,并根据测量过程中各类型误差是否共同作用深度值,分析了声速剖面测量和姿态测量误差对条带拼接的影响。此外,阐述了误差性质类型中异常值和系统误差的研究方法,为后续本文处理方法的提出提供指引方向。⑷针对多项式曲面拟合进行测深滤波不彻底且逼近真实的海底地形能力有限,以及将最小二乘求得的残余误差作为抗差初始值严重干扰抗差性能等问题,本文提出了基于中位参数的多面函数抗差估计法来自动滤波测深异常值。该方法在多面函数已知节点的选取上进行了改进,结合角度-弦高联合准则和点的离散度进行抽稀处理,此外,综合了多元参数的中位参数具有很强抗差能力的特性。实验结果表明:该方法能最大限度和最大效率上提取区域的特征点,DEM效果图中可以看出基本没有异常突出的起伏点,同时又保证海底地形连续变化的特征。⑸尽管一些系统性测深误差在数据处理中有所改正,但多波束测深系统自身测量误差及其诱导性的残余误差依然存在,严重影响测深的精度,导致条带拼接区出现哭笑脸现象。因此,本文提出基于地形频谱分析的方法来削弱系统性残余误差的影响,并与DFT方法进行对比分析。实验结果表明:采用分区多条带分割处理,通过适当的稀释多面函数中已知节点的间隔,合理地降低拟合精度来达到快速处理整个测区系统性残余误差削弱的目的。相比DFT方法的处理,地形频谱分析法所处理后的测深数据残余误差的削弱影响得到了显着的提升。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多波束条带测深仪论文参考文献

[1].赵钢,陆月,王茂枚,徐毅,蔡军.基于多波束条带测深技术的沉箱式水下抛石工艺抛投效果研究[J].江苏水利.2019

[2].周平.多波束测深条带拼接区误差处理方法研究[D].东华理工大学.2017

[3].姜倩方.多波束条带测深仪数据后处理及专家系统设计[D].哈尔滨工程大学.2008

[4].马延霞.多波束条带测深系统测深精度评估方法研究[D].哈尔滨工程大学.2007

[5].赵冬艳.多波束条带测深仪小型化关键技术的研究[D].哈尔滨工程大学.2007

[6].王向红,杨士莪,徐新盛.多波束条带测深仪海底叁维地形图图像增强初探[J].仪器仪表学报.2006

[7].王琦.多波束条带测深仪信号处理系统研究与硬件设计[D].哈尔滨工程大学.2006

[8].王向红.多波束条带测深系统数据后置处理技术研究[D].哈尔滨工程大学.2005

[9].李莉丽.浅水多波束条带测深仪实时显控系统技术的研究[D].哈尔滨工程大学.2005

[10].韩建峰.多波束条带测深仪相控信号源及基于PCI总线的接口技术研究[D].哈尔滨工程大学.2004

论文知识图

一4多波束条带测深仪原理图多波束条带测深仪系统框图多波束条带测深仪系统框图多波束条带测深仪测深原理条带测深仪测深原理海底混响仿真信号经波束形成后的结果

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