多波束系統(tǒng)的工作原理

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是利用發(fā)射換能器陣列向海底發(fā)射寬扇區(qū)覆蓋的聲波，利用接收換能器陣列對聲波進(jìn)行窄波束接收，通過發(fā)射、接收扇區(qū)指向的正交性形成對海底地形的照射腳印，對這些腳印進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?，一次探測就能給出與航向垂直的垂面內(nèi)上百個甚至更多的海底被測點(diǎn)的水深值，從而能夠準(zhǔn)確、快速地測出沿航線一定寬度內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀和高低變化，比較可靠地描繪出海底地形的三維特征。

多波束系統(tǒng)的組成

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一個完整的多波束測深系統(tǒng)由三個部分組成。部分是多波束主系統(tǒng)，主要包括換能器陣列，收發(fā)機(jī)和處理單元等；第二部分為輔助系統(tǒng)，包括定位系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器（橫搖、縱搖、升沉、艏向）和聲速剖面儀；第三部分是后處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理計算機(jī)，數(shù)據(jù)存貯設(shè)備和繪圖儀等。

影響多波束系統(tǒng)精度的因素有哪些

1 時延校準(zhǔn)

多波束時延誤差主要包括三個方面，定位設(shè)備與測深系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸時延、波浪運(yùn)動與測深系統(tǒng)間的時延、羅經(jīng)與定位設(shè)備間的時延，后兩種產(chǎn)生的時延誤差相對較小，因此，在通常的測量中只考慮定位時延即可。在校準(zhǔn)時，選取在有突起的巖石、疏浚航道等有地形起伏的水域，采用同線同向不同速度穿越目標(biāo)，根據(jù)二者位移與速度之差求取時延，通常高船速可為低船速的二倍。

2 橫搖偏差校準(zhǔn)

橫搖偏差是指多波束換能器在安裝過程中產(chǎn)生的橫向角度偏差，導(dǎo)致的水深測量值誤差會隨其離開中央波束的夾角增大而增大。由于其他誤差均是垂直向誤差，因此建議首先校準(zhǔn)橫搖誤差。校準(zhǔn)時，選取海底平坦的海區(qū)，采用同線反向同速度各航行一次，反復(fù)計算，直至兩個海底平面重合位為止。

3 縱搖偏差校準(zhǔn)

縱搖偏差是指換能器縱向安裝偏差所引起的沿航跡前后向的位移。在校準(zhǔn)時，應(yīng)選取航道邊坡等地形變化較大的水域進(jìn)行，采用同線反向同速度穿越目標(biāo)，調(diào)整縱搖角度使疊加在一起的兩組圖形重合，計算出縱搖角度。

4 艏搖偏差校準(zhǔn)

艏搖是指在平面上由于角度便宜所引起的平面上的相應(yīng)水神殿坐標(biāo)位置的偏差。艏搖偏差對邊沿波束的定位產(chǎn)生影響，且隨著深度增加而增大。在校準(zhǔn)時，選取航道邊坡或其他陡砍，同向同速距離覆蓋寬度的2/3倍布設(shè)兩條測線，調(diào)整YALL值，獲得艏搖偏差角度。

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