[发明专利]一种大江大河的水下河道地形测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种大江大河的水下河道地形测量装置及测量方法，包括控制基站和探测船，探测船的前方设有雷达避撞声呐，探测船上设有组合声呐、通讯天线、GPS天线和航行系统，组合声呐包括侧扫声呐或多波束回声测深仪，探测船利用组合声呐测量河道底部地形信息，利用雷达避撞声呐获取航线上障碍物信息，利用通讯天线与控制基站进行通信，通过GPS天线获取实时位置信号，控制基站通过航行系统控制探测船的航行速度和方向。本发明基于多波束测深技术，适用于河道底部地形，通过探测船前方的前视避撞声呐探测探测船前行方向障碍物，保证探测船航行过程中的安全，极大地降低了劳动强度，测量效率高。

技术领域

本发明涉及河道测量技术领域，特别涉及一种大江大河的水下河道地形测量装置及测量方法。

背景技术

我国内陆包括大量的大江、大河，在内陆河道管理过程中，经常需要绘制河道底部的地形地貌图，以往的测量方式多采用人工测量的方式测量河道的深度，该方式不能很好的绘制河道底部的地形和地貌。

随着科技的进步，各种先进设备层出不穷，能够应用与测量水深的设备不断应用。

现在已经有很多仪器设备测量水下地形，主要有两类：海洋海底地形测量，以及海洋捕捞业采样同样原理的水下声呐探测。这类设备昂贵，而且对船体要求很高。内陆湖泊水库水下地形测量，相对而言水面较为平静，对测量难度不大。流动江河水下地形测量，岸边水浅，河道中间可能有滩涂、暗滩，并且水流较急，难度较大，但具有完备设施的大型测量船又无法运行。

近年来水下地形测量系统多采用多波束测深仪替代单波束测深仪，但是由于内陆江河作业特点，需要进一步提高测量精度。

多波束测深系统，又称为多波束测深仪、条带测深仪或多波束测深声呐等，最初的设计构想就是为了提高海底地形测量效率。与传统的单波束测深系统每次测量只能获得测量船垂直下方一个海底测量深度值相比，多波束探测能获得一个条带覆盖区域内多个测量点的海底深度值，实现了从“点—线”测量到“线—面”测量的跨越，其技术进步的意义十分突出。

与在海洋水深测量作业相比，内陆大江、大河的河道测量相对较为简单，但是，河道的水深相对于海洋更浅，河道水深测量的手段较为单一，作业效率低。并且大江、大河还存在一些险滩，测量作业过程也较为复杂。如何快速准确地对内陆大江、大河的河道底部进行测量并获取测量数据是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种大江大河的水下河道地形测量装置及测量方法。

根据本发明的一个发明目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种大江大河的水下河道地形测量装置，包括控制基站和探测船，所述探测船的前方设有雷达避撞声呐，所述探测船上设有组合声呐、通讯天线、GPS天线和航行系统，所述组合声呐包括侧扫声呐或多波束回声测深仪，所述探测船利用所述组合声呐测量河道底部地形信息，利用所述雷达避撞声呐获取航线上障碍物信息，利用通讯天线与所述控制基站进行通信，通过所述GPS天线获取实时位置信号，所述控制基站通过所述航行系统控制所述探测船的航行速度和方向。

多波束回声测深仪利用多波束回声信号测量、绘制河道底部地形和水深的装置，整个系统由声波收发射器、信号处理装置和工作站三个基本部分组成。侧扫声呐利用回声测深原理探测河道底部地貌，向两侧下方发射扇形波束的声脉冲。

进一步地，所述雷达避撞声呐包括前视避撞声呐。

进一步地，所述控制基站设置在转运车上。通过转运车装载控制基站在河道两岸移动。

进一步地，所述控制基站连接有主控计算机、存储器、显示器和绘图仪，所述存储器、显示器和绘图仪分别与所述主控计算机连接。

进一步地，所述探测船后部对称安装两个浮体，在所述浮体的尾部安装螺旋桨，所述探测船采用螺旋桨推进的方式推进。