港口掃海測(cè)量中多波束測(cè)深系統(tǒng)運(yùn)用質(zhì)量研究

張?bào)w強(qiáng)

（上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200137）

0 引言

在港口建設(shè)中，掃海是海道測(cè)量體系下的重要環(huán)節(jié)，其主要目的是采集水下深度、水下地形和水下障礙物等信息，為疏浚清障、航道規(guī)劃等后續(xù)工作獲取依據(jù)，為港口船舶航行和安全順利停靠提供保證。為了提高港口建設(shè)水平，充分發(fā)揮掃海測(cè)量的價(jià)值，須對(duì)多波束測(cè)深系統(tǒng)進(jìn)行研究。

1 港口掃海測(cè)量中多波束測(cè)深系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理

1.1 多波束測(cè)深系統(tǒng)組成

多波束測(cè)深系統(tǒng)是港口掃海測(cè)量工作中的重要工具，其在技術(shù)運(yùn)用結(jié)構(gòu)組成上具備很強(qiáng)的綜合性和復(fù)雜性，可細(xì)化分為多種子系統(tǒng)與功能單元。通常情況下，一個(gè)完整的多波束測(cè)深系統(tǒng)應(yīng)包括以下4個(gè)部分：1）聲學(xué)換能器單元。該單元主要負(fù)責(zé)聲吶波束的發(fā)射與接收；2）數(shù)據(jù)采集單元。該單元主要負(fù)責(zé)聲波信號(hào)的輸出、輸入與轉(zhuǎn)換，并對(duì)聲波信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，如運(yùn)算信號(hào)探測(cè)距離、記錄信號(hào)收發(fā)時(shí)間等；3）功能輔助單元。該單元主要以多波束測(cè)深系統(tǒng)及港口掃海測(cè)量船的實(shí)際需求作為功能導(dǎo)向，搭載多種先進(jìn)、專業(yè)的輔助儀器和輔助設(shè)備，例如電羅經(jīng)、定位器、姿態(tài)傳感器、聲速測(cè)量?jī)x、航向測(cè)量?jī)x和圖像顯示器等[1]。4）數(shù)據(jù)后處理單元。該單元主要負(fù)責(zé)定位數(shù)據(jù)、聲速剖面數(shù)據(jù)、潮位數(shù)據(jù)、船姿數(shù)據(jù)和干擾信號(hào)等數(shù)據(jù)信息的處理，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，實(shí)現(xiàn)水下地形圖和海底地形數(shù)字模型等平面圖像和立體圖像的繪制與輸出，一般由后處理工作站和后處理軟件組成。……