无人船水下测量技术的应用研究

发布时间：2020-05-31 13:59

【摘要】：随着国家基础建设和海洋战略步伐的加快,我国近海滩涂及海底地形测绘调查、陆地水下地形测绘与监测工作的精度与时效性要求越来越高,水下地形测量的精确性和快速性已成为制约水利工程建设速度的关键环节。传统的水下测量通常是用人工操作船只将定位和测深分开测量,测量结果精度不高,安全性也受到一定的影响,因此,近年来无人船测量技术得到快速发展。本文在分析水下测量以及无人测量船的发展历程基础上,介绍无人测量船的数据采集和数据处理方法,在赣江采集数据经处理后与传统水下测量高程数据的比较,加以分析,说明无人船水下测量的合理性、可靠性及实用性。并且运用无人船测量后,水下测量的安全性得到了很大的提高。同时,运用深圳前海鑫大周科技有限公司研发生产的无人船对某水库进行实例数据采集,运用MATLAB拟合插值方法对两次测量的水深数据进行比对,证明测量的准确性,取两次测量平均值作为所用的值处理,将处理完成得出的水下地形数据通过CASS软件生成地形图,提高无人船测量绘制水下地形图的准确性。最后,基于鑫大周水下测量岸基软件,运用断面抽稀算法,二次开发编程,对断面进行抽稀达到简化又不丢失断面特征点效果,从而提高水下断面图绘制的效率,使得绘制图形变得简便高效。本文的创新点也就是该断面抽稀算法,其采用道格拉斯-普克抽稀算法,运用Visual Studio编程该算法,再将其嵌入岸基软件程序中。完成断面抽稀操作,减少很多不必要的冗余点,提高断面绘制效率以及减少绘制时间。
【图文】：

以色列,续航时间,水域测量,持久力

“Owl MKⅡ”号 USV “AutoCat”号 USV图 1.1 美国早期研究的 USVFig 1.1 USV for early US research在浅水道水域测量中，美国 Oceanscience 公司 Z-boat 1800 远程遥控水文船为提供了一个全新的选择，它的内部有 GPS 和测深仪、遥控电子产品，以及一个综数据遥测系统。该系统有效作用距离可达 1km 以外，单电池组可提供超过 8 英里测量持久力,续航时间最长 160 分钟，重量 23kg。该产品最大优点是整体性好，重轻，船长 180cm，宽 90 cm，用一般汽车携带有一定难度，且续航时间不能满足测量需求。该无人船不能实现自主导航和自动导航，经人工手动操作，可以实现无人船遥控作业，在我国，该船主要跟 ADCP 等水文监测仪器结合，在水文测量中有较多应用，该产品在中国的主要代理商为无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司。以色列在无人艇的研究上具有非常丰富的成果，“Spartan”号 USV 的研究计划其中的一个研究成员即是以色列，并且以色列还独立开发了“Protector”、“Stingray”、“Silvermarlin”[21]、“Starfish”等无人艇。Protector 号无人艇为一艘硬壳充气艇，艇上备了前视红外传感器、照相机、激光测距仪、搜索雷达、关联跟踪器等。该艇使用纤维及轻质复合材料来减轻艇身重量，性能属于较优越的，，能够满足很多任务的需求

无人船水下测量技术的应用研究

无人船结构
【学位授予单位】：南昌工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV221

【参考文献】