[发明专利]一种单波束与拖曳水深测量数据一致性检校方法

说明书

本发明提供了一种单波束与拖曳水深测量数据一致性检校方法，包括测量装置，测量装置包括测量车，测量车上设置有GNSS接收机、单波束测深仪换能器和拖曳测量系统编码器。该方法首先通过经纬仪建立空间直角坐标系，然后利用空间前方交会测量原理标定传感器及测量车车身的空间坐标，计算出传感器及测量车车身的相位中心，然后将各传感器的相位中心坐标转换到测量车车身坐标系下，实现了单波束与拖曳测量数据一致性检校，解决了海洋与陆地连接处的潮间带无法获取地形信息的问题。

技术领域

本发明属于移动测量数据处理领域，具体涉及一种单波束与拖曳水深测量数据一致性检校方法。

背景技术

随着中国海洋战略的提出，以及海洋经济发展的要求，人们在生产建设过程中迫切需要获取更丰富全面的水陆一体化信息。传统的水深测量系统可以很好的测绘出水下地形，激光扫描仪可以获取地面空间位置信息，但是处于水下与地面连接处的潮间带，使用这两种方法都不能很好的得到数据。将激光雷达、GNSS、单波束测深系统以及拖曳测量系统一体化集成，依托车辆船只等移动平台，构成了较为完备的移动测量系统，发展了一种新型水陆一体化信息获取集成型技术系统，解决了海洋与陆地连接处的潮间带无法获取地形信息的问题。

发明内容

针对现实技术中存在的问题，本发明提出了单波束水深测量系统和浅滩拖曳测量系统的相对空间位置关系标定方法，并结合坐标转换方法，实现了单波束与拖曳水深测量数据的一致性检校。

本发明采用以下的技术方案：

一种单波束与拖曳水深测量数据一致性检校方法，包括测量装置，测量装置包括测量车，测量车上设置有GNSS接收机、单波束测深仪换能器和拖曳测量系统编码器；

检校方法具体包括以下步骤：

步骤1：采用定向测量，确定两个经纬仪之间的相对位置，以此建立空间直角坐标系；

步骤2：利用空间前方交会测量原理，分别标定测量车车身、GNSS接收机、单波束测深仪换能器和拖曳测量系统编码器的多个空间坐标；

步骤3：采用数学方法分别计算测量车车身、GNSS接收机、单波束测深仪换能器和拖曳测量系统编码器的相位中心；

步骤4：根据步骤3中各传感器的相位中心解算出平移参数，再把各传感器的相位中心坐标转换到测量车车身坐标系下。

优选地，步骤1具体包括以下子步骤：

步骤1.1：通过内觇标法准确确定两个经纬仪间的起始方位值，为水平角计算提供基准；

步骤1.2：莱卡TM5100A仪器内带有内觇标，通过照准内觇标来直接确定起始方向，用经纬仪的两个度盘位置对内觇标进行观测，取中数；

步骤1.3：绝对定向给出经纬仪测量的尺度基准；

步骤1.4：以一个经纬仪的测量中心O为空间直角坐标系坐标原点，Z轴过原点，铅直向上；X轴为两仪器中心的连线在水平面上的投影；Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。

优选地，步骤2具体包括：

设左经纬仪为A，右经纬仪为B，左右经纬仪的水平基线为b，OXYZ为坐标系，其中坐标系原点O为左经纬仪A的测量中心，X轴为A、B经纬仪中心连线在水平方向的投影，Y轴为左经纬仪A的竖轴，按右手法则建立Z轴；

左经纬仪A和右经纬仪B之间的高差为h_AB；设经纬仪A的坐标系为(0,0,0)，则经纬仪B的坐标为(b，0，h_AB)；

假设P点为空间中任意一点，系统测量该点时，经纬仪A的水平角是α_A，垂直角是V_AP，经纬仪B的水平角是α_B，垂直角是V_BP；