[发明专利]一种可升降悬挂式船体测绘设施及工作方式

说明书

本发明公开了一种水下船体测绘设施及其工作方式，所述的系统包括L型可升降立架、导流罩、升降驱动系统、声呐簇、姿态标定装置、声速标定装置、船舶识别装置、数据处理计算系统。所述的声呐簇部署在L型可升降立架上，可以随立架升降到水下位置进行探测。姿态标定装置和声速标定装置安装在L型可升降立架底端，测量立架姿态变化信息和声速信息并提供相应数据作为计算补偿数据，提高系统测绘精度。本发明可布置在任意水面设施或建筑侧表，测量时不需船舶停靠，实现全自动测绘，同时L型可升降立架不碍航，可适用于航道较窄的水域，同时结构轻巧，为后期的设备维护保养提供便利。

技术领域

本发明涉及船体测绘、水下探测、船舶安全检测等技术领域，特别是一种船体测绘设施及其工作方式。

背景技术

船舶实际通航运行中，船舶违章运货、船舶超吃水、船底附着异型结构物现象时长发生，对航运安全产生严重威胁。船体水下部分往往具有隐蔽性，为保障航运安全和效率，必须进行水下船体测绘。

现有船舶水下测绘技术是将声呐安装在水下固定平台上或是安装在水面建筑物两侧进行测量，这种型式具有如下缺点：测绘设施安装在水下固定平台或是水面建筑物两侧，耗资巨大，且维护不易；忽略部署平台姿态变对测绘精度影响；测绘设施功能较少且单一、实施后需要其他系统配合才能使用。

发明内容

为解决现有技术存在的弊端，本发明设计了一种有效解决上述问题的可升降悬挂式船体测绘设施及工作方式。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可升降悬挂式船体测绘设施，包括L型可升降立架、导流罩、升降驱动系统、声呐簇、姿态标定装置、声速标定装置、船舶识别装置、数据处理计算系统。所述的L型可升降立架由L型钢结构架、滑轨，和齿条构成，所述的L型钢结构架含有不同种类安装孔，所述的滑轨和齿条安装在L型钢结构架内侧，负责给L型钢结构架升降提供支撑和导向。所述的导流罩安装在L型钢结构架迎流和背流方向，减小L型钢结构架收到的水流冲击力。所述的升降驱动系统包括电机和齿轮，所述的电机给L型可升降立架升降提供动力，所述的齿轮负责传动。所述的声呐簇包含单波束深声呐和多波束声呐，所述的单波束声呐和多波束声呐安装在L型可升降立架上，由安装孔固定。所述的姿态标定装置包含水位高度计和电子罗盘，所述水位高度计和电子罗盘安装在L型可升降立架上，收集L型可升降立架姿态信息。所述的声速标定装置包含声速剖面仪，所述的声速剖面仪安装在L型可升降立架上，采集水下声速信息。所述的船舶识别装置包含AIS设备，所述的AIS设备负责收集设施附近船舶信息。所述数据处理计算系统包含控制采集模块和计算模块，所述的控制采集模块负责控制采集各类传感器数据，所述的计算模块用来计算船体测绘结果。

一种可升降悬挂式船体测绘设施的工作方式，包括如下步骤：

A、L型立架下放到位

L型可升降立架由升降驱动系统驱动，下放至立架底端距水面合适位置处。

B、立架姿态测量

记录姿态标定装置的水位高度计在立架上的安装位置值，立架下放到水下后测记录水位高度计在水下的具体位置值，同时记录电子罗盘测得立架绕3个轴向的偏摆角度值。

C、声速标定

声速标定装置实时测量水下声速数据信息。

D、声呐数据采集

数据处理计算系统控制采集声呐数据，得到实时声呐点云数据集。记录单波束声呐安装位置值，单波束声呐开始工作后，记录其单帧数据。记录多波束声呐安装位置值，多波束声呐开始工作后，记录采集到的声呐点云数据集。

E、船舶数据收取

船舶识别装置的AIS设备实时收集附近船舶信息报文，得到附近船舶的信息及位置数据集，并通过串口将数据发送给数据处理计算系统。