[发明专利]自组网海洋环境多参数测量方法

说明书

本发明提供一种自组网海洋环境多参数测量方法，通过多无人平台搭载海洋环境测量传感器，配合航行、测绘一体化系统实现组网测量。其中航行、测绘一体化系统运行于岸基或母船作业管理中心，控制协调多台测量传感器工作。测量传感器包括多波束回声测深仪、声学多普勒流速剖面仪，提供海洋环境数据采集。无人平台由测绘型艇体、自主避障单元和智能控制单元集成而成，作为测量传感器组网测量的移动平台。航行、测绘一体化系统由协同管理软件模块，测绘作业模块以及多源多平台测绘数据实时拼接模块集成，实现组网作业操作和数据后处理。本发明实现的组网测量方法具备测量效率、平台与传感器兼容性和多仪器组网观测与多源数据融合水平高的特点。

技术领域

本发明涉及海洋测绘技术领域，更具体得说是一种自组网海洋环境多参数测量方法。

背景技术

海洋测绘是一切海上活动的基础和先导。国际国内在高度重视海洋安全和海洋经济发展的同时，也更加关注海洋测绘的发展。为了全面履职，近几年海测部门测绘业务工作量一直保持高位，应急测绘逐渐向近远海海域发展，岛礁区和复杂海区测绘任务增多，对海事测绘的装备要求越来越高。由于作业区域海况条件比较恶劣，严重影响测量船的有效作业时间。为了解决传统作业模式的弊端，提高测量作业效率，国内外多家研究机构相继提出了多种解决方案，如多光谱遥感技术、微波遥感技术、机载激光技术对岛礁周边浅水区域进行水深测量，上述几种方法不仅存在设备引进价格昂贵的问题，对普通作业单位而言并不具有可行性，而且多光谱遥感测深技术置信范围受限，无法满足海底地形测量的精度要求，而微波遥感测深技术必须要有较为理想的海流和风速支持，目前的技术尚未完全成熟。

发明内容

本发明的目的是提供一种自组网海洋环境多参数测量方法，通过本系统，实现无人水面艇测量平台以组网形式，同步执行海底地形地貌测绘、海流剖面测量和水面水下障碍物探测的工作，实现无人水面艇编队分布完成多波束、声学多普勒流速海流同步测量与实时拼接功能，测量数据本地存储功能，母船/岸基远程指挥无人水面艇自主测量作业等功能，提升现有测量效率，并可替代现有测量船进入危险海域、浅滩海域执行测量任务，从而解决常规测量船测量效率低、无法进入危险海域作业的问题。

本发明采用以下的技术方案：

自组网海洋环境多参数测量方法，主要包括多参数智能传感器、无人平台及航行、测绘一体化系统三部分，其中航行、测绘一体化系统运行于母船/岸基作业管理中心，控制协调多台仪器工作。包括：

步骤1：根据测量任务需要进行作业规划，包括：设置坐标系统、加载电子海图、配置母船作业设备、配置无人艇编队、测线设计与调查分配。

步骤2：通过船队管理系统配置和下发无人艇作业参数，母船和无人艇开始调查作业。

步骤3：通过建立的通信组网，母船与无人艇测绘采集数据实时传回航行、测绘一体化系统的监控端，实现测绘结果拼接显示。

步骤4：由母船及无人艇记录的数据，经过对多参数智能传感器的测绘数据进行安装偏差校准、数据编辑、滤波、补偿修正，潮位及声速剖面改正，形成最终数据展示与报告。

本发明进一步设置为，航行、测绘一体化系统的总体框架由规划层、控制层、数据层和显示层四部分组成。

本发明进一步设置为，航行、测绘一体化系统包括监控端和采集端，监控端通过与采集端进行通信连接，发送测线控制命令，并接收采集端的反馈信息及传输的采集数据信息，采集端同时与监控端和多参数智能传感器建立通信，各传感器发送至航行、测绘一体化系统监控端需要保存并实时显示数据称之为上行数据，监控端发送至各多参数智能传感器的控制命令、设置参数数据为下行数据。