[发明专利]多波束测深系统检测方法

摘要

本发明公开一种多波束测深系统检测方法，其包括内符合精度静态稳定性测试及动态航行测试、外符合精度静态稳定性测试及动态航行测试，还包括声源级、波束角、分辨力、扫宽能力和波束间距检测。在海底地形图地貌测量、保障多波束测深系统测深数据质量方面具有十分重要的作用。

主权项

1.多波束测深系统检测方法，其特征在于，包括内符合精度静态稳定性测试及动态航行测试、外符合精度静态稳定性测试及动态航行测试，内符合精度静态稳定性测试在水深大于5米的位置放置换能器，先进行声速测量，并将编辑好的声速剖面文件输入到多波束测深系统中，测试中多波束测深系统连续开机时间8小时以上，每隔15分钟比对一次水深，基准值为首次测量值，不同波束值按序号依次与基准值比对，计算出水深比对差和测深标准偏差，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，记录水深比对差超限的个数，统计出中央波束区、中间波束区和边缘波束区的水深比对差值，在计算水深比对误差前，应对水深数据进行交互式编辑，去掉异常值，每隔1小时测定电压，在测深过程中多波束测深系统电源电压的变化不得超过额定电压的10%，记录多波束测深系统的以下三个参数：功率、增益、及脉宽，各区域波束测深标准偏差统计值按下式计算：σh=Σ(hi-h-)2n-1---(1)]]>式（1）中h_i为每次测深值，为测深平均值；内符合精度动态航行测试换能器放置方向，分为垂直放置和水平放置两种，针对两种放置方式逐一进行以下操作，测试时航速控制在6海里/小时以内，导航用的GPS天线与多波束测深系统换能器中心应处于同一垂直面上，首先检验多波束测深系统在不同深度和不同航速下工作是否正常，测深开始前，先测量声速，编辑好声速文件后输入到多波束测深系统中，启动多波束测深系统，稳定5分钟后，分别以2海里/小时、4海里/小时、6海里/小时的航速启动运动平台，各测量2次，共得到6次固定测线的测深条带，每次测量时不改变参数，但测量间隔时改变测深参数，记录多波束测深系统的以下三个参数：功率、增益、及脉宽，以2海里/小时的首次测量为基准，并去掉测线首尾不重叠部分，计算其余5次测量相对首次测量的水深比对误差，计算时各波束分别计算，比如第2次第1号波束的所有ping的测深剖面近似为一个单波束测深系统，测点采用线性内插方法对齐，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，计算测深标准偏差，并记录水深比对差值超限的个数，各区域的测深标准偏差按下式计算：σΣh=Σ(hji-h‾j)2Σ(ni-1)---(2)]]>式（2）中，i表示ping号，j表示波束号，表示第i ping第j号波束水深值，表示第j波束的平均水深值；外符合精度静态稳定性测试在水深大于5米的位置放置换能器，先进行声速测量，并将编辑好的声速剖面文件输入到多波束测深系统中，测试中多波束测深系统连续开机时间8小时以上，每隔15分钟比对一次水深，水深比对差是每波束水深值与地形图反算值的差值，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，计算多波束边缘、中间、中央区域测深标准偏差，并记录水深比对差值超限的个数，计算水深比对误差前，应对水深数据进行交互式编辑，去掉异常数据，每隔1小时测定电压，在测深过程中多波束测深系统电源电压的变化不得超过额定电压的10%，记录多波束测深系统的以下三个参数：功率、增益、及脉宽，各波束区域测深标准差按下式计算：σΣh2=Σ(hmn-h~m)2Σnn---(3)]]>式（3）中，m表示波束号，n表示ping号，表示第n ping第m号波束水深值，表示测深相应的反算值，根据测深点位置由高精度地形图反算得到，反算时需要考虑换能器吃水；外符合精度动态航行测试换能器放置方向，分为垂直放置和水平放置两种，导航用的GPS天线与多波束测深系统换能器中心应处于同一垂直面上，针对两种放置方式逐一进行以下操作，首先检验多波束测深系统在不同深度和不同航速下工作是否正常，测深开始前，先测量声速，编辑好声速文件后输入到多波束测深系统中，启动多波束测深系统，稳定5分钟后，分别以2海里/小时、4海里/小时、6海里/小时的航速启动运动平台，各测量2次，共得到6次固定测线的测深剖面，以地形图反算值为基准，去掉测线首尾不重叠部分，计算每次测量值相对基准水深值的误差，测点采用线性内插方法对齐，水深比对限差应在2倍测深中误差以内，计算测深标准偏差，并记录水深比对差值超限的个数，测深标准偏差的计算公式如下：σΣh2=Σ(hmn-h~m)2Σnn---(4)]]>式（4）中，m表示波束号，n表示ping号，表示第n ping第m号波束水深值，表示测深反算值，根据测深点位置由高精度已知地形图反算得到，反算时需要考虑换能器吃水。