多波束系統(tǒng)的組成

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典型多波束系統(tǒng)應(yīng)包括3個(gè)子系統(tǒng)：①多波束聲學(xué)子系統(tǒng)包括多波束發(fā)射接收換能器陣（聲納探頭）和多波束信號(hào)控制處理電子系統(tǒng)；②輔助設(shè)備：提供大地坐標(biāo)的DGPS差分外星定位系統(tǒng)、用以提供測量船橫搖、縱搖、艏向、升沉等姿態(tài)數(shù)據(jù)的姿態(tài)傳感器、用以提供所測海區(qū)潮位數(shù)據(jù)的驗(yàn)潮儀、用以提供所測海區(qū)聲速剖面信息的聲速剖面儀等；③數(shù)據(jù)后處理軟件（典型如Hypack）及相關(guān)軟件和數(shù)據(jù)顯示、輸出、儲(chǔ)存設(shè)備)。

多波束系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理

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由于多波束的測量成果需要在地理框架下表達(dá)，因此波束在海底投射點(diǎn)的位置計(jì)算便成為多波束數(shù)據(jù)處理的一個(gè)關(guān)鍵問題。波束在海底投射點(diǎn)位置計(jì)算需要船位、潮位、船姿、聲速剖面、波束到達(dá)角和往返時(shí)間等參數(shù)。

計(jì)算過程包括：

①姿態(tài)改正。橫搖直接影響波束到達(dá)角，對于補(bǔ)償性多波束系統(tǒng)，船體的橫搖在波束接收時(shí)已經(jīng)得到改正；對于無補(bǔ)償性系統(tǒng)，通過擴(kuò)大扇面角來實(shí)現(xiàn)回波的接收?？v搖大小到一定的程度時(shí)，海底投射點(diǎn)深度和平面位置的計(jì)算也必須考慮其影響。

②根據(jù)波束到達(dá)角、往返時(shí)間和聲速剖面，計(jì)算波束投射點(diǎn)在船體坐標(biāo)系下的平面位置和水深。

③根據(jù)航向、船位和姿態(tài)參數(shù)確定船體坐標(biāo)系和地理坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并將船體坐標(biāo)系下的波束投射點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為地理坐標(biāo)。

④根據(jù)船體坐標(biāo)系原點(diǎn)與深度基準(zhǔn)面之間的關(guān)系，將船體坐標(biāo)系下的水深轉(zhuǎn)化為海圖深度。

多波束系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多波束的定位精度比側(cè)掃聲納要高2～5m。這是因?yàn)椋环矫娑嗖ㄊ钠矫嫖恢谜`差傳遞方程比側(cè)掃聲納系統(tǒng)要簡單；另一方面多波束系統(tǒng)中的電羅經(jīng)和船資測量傳感器具有很高的精度，可以準(zhǔn)確地測定船體的姿態(tài)和船首向；此外，多波束系統(tǒng)的校正比超短基線要容易，各種系統(tǒng)誤差的消除也更為徹底。因此，對于多波束靠近中央波束所探測到的海底目標(biāo)，可以認(rèn)為其定位精度近似地等于GPS本身所能提供的精度。

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多波束系統(tǒng)的強(qiáng)大功能介紹

Geophysics workstation后處理軟件功能強(qiáng)大，可以根據(jù)需要抽取不同比例尺的數(shù)據(jù)成圖，生成的圖件類型有：測深數(shù)據(jù)圖；水深等值線圖；三維數(shù)字地形模型（DTM）圖；彩色水深圖；彩色地形陰影圖以及質(zhì)量控制報(bào)告等。

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