[发明专利]用于水下隐蔽工程的多波束检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种用于水下隐蔽工程的多波束检测系统，安装在测试船上，其特征在于，包括计算机，以及分别连接所述计算机的GPS模块、多波束系统、三维扫描仪、第一声速仪和第二声速仪，其中，

所述GPS模块进行定位，并把定位信息发送给所述计算机；

所述多波束系统进行水深测量，并将测量结果发送给所述计算机；

所述三维扫描仪检测沉箱缝宽，并将检测结果发送给所述计算机；

所述第一声速仪在不同时段分层测出测区声速剖面，并将测定结果发送给所述计算机；

所述第二声速仪进行所述多波束系统的换能器表面声速测定，并将测定结果发送给所述计算机；

所述计算机一方面根据定位信息进行定位导航，另一方面对接收信息进行处理，并数字化形成水深图和水下地形模型图；

还包括：

用于对所述多波束系统进行姿态校准的光纤罗经运动传感器；

用于水准测量及潮位观测零点校正的水准仪；以及

用于潮位观测的自记式水位计；

所述多波束系统进行的水深测量，包括：

对基槽开挖后的基底及边坡进行检测；

对基床抛石后、整平后的顶标高及轮廓线进行检测；

沉箱安装后，对码头后方倒滤层铺设轮廓线进行检测；以及

防波堤护岸抛石后，对抛石及冲蚀情况进行检测。

2.根据权利要求1所述的用于水下隐蔽工程的多波束检测系统，其特征在于，所述计算机包括：

根据定位信息进行定位导航的导航模块；

对各接收数据进行处理的数据处理模块；以及

根据处理后的数据绘制水深图和水下地形模型图的图像生成模块。

3.一种基于权利要求1所述的多波束检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

在水深测量之前，利用GPS模块进行控制点坐标复核测量；

进行潮位站布设和观测：多波束测量的同时，在作业区附近设立临时潮位观测站进行同步潮位观测，有效控制测区范围内的潮位变化，观测数据均记录至0.01m，扫海测量前10min开始观测，测量结束后10min停止观测，测得多波束数据按时段进行潮位改正，

利用多波束系统进行水深测量，包括：

进行多波束系统的各项校准，参数校准包括横摇偏差、纵摇、艏摇；具体做法：横摇偏差：在平坦区域布一条测线，测量船以相同速度在测线上往返行驶各一次；纵摇：选择海底特征地貌，在目标的正上方布设一条测线，测量船以相同速度在测线上往返行驶各一次；艏摇：选择海底特征地貌，在其两侧平行布设两条测线，测线间隔应使一条测线的边缘波束覆盖另一条测线的航迹，测量船以相反方向相同航速沿两条测线分别采集两组数据；

进行测线布设：多波束的主测线原则沿水下地形走向布设，以测区最小水深4倍为测线宽度，并保证相邻间测幅线20％重叠，两区块相连接处扫测时应有一条测线重叠；

扫海趟与测区边界重叠带宽度计算公式为：

两扫海趟边缘界重叠带宽度计算公式为：

其中：E0为测量船定位中误差,m0为定位点计入中误差；E1为测量船偏航系统误差；

进行平面定位；

进行多波束扫测：根据测区水域的水深情况布设测线，测线断面间距设置为3倍水深，保证相邻测线的重叠度为20％；在施测过程中严密监控多波束探头的信号情况，实时调整波束角、量程以及功率，以消除噪声，保证信号的准确度；扫测结果形成*.PDS文件，作为后处理的原始数据；扫测过程中使用第一声速仪和第二声速仪进行声速测定，根据声速剖面文件，对多波束水深数据进行声速改正；

三维扫描，利用计算机定位导航，以及对接收信息进行处理，并数字化形成水深图和水下地形模型图。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，计算机将水下地形模型图展现在BIM平台中。