多波束测深系统换能器的安装校准分析

在多波束测深系统的换能器安装与使用过程中,由于无法保证换能器坐标系统与船体坐标系统完全重合,因此必须进行横摇、纵倾以及航向偏差校准与改正,使两者坐标系统相一致。详细分析了多波束测深系统换能器安装校准的原理和方法,以"亚美通道"海底光缆路由调查中,挪威Simrad EM 3000多波束测深系统的安装与校准为例,阐述了其安装校准方法及在海底地形测量中的应用。

RTK GPS在超短基线声学定位系统安装校准中的应用

超短基线(u ltra short base line,USBL)声学定位系统的换能器安装是具有一定方向性的,但是,在安装过程中,不能保证换能器方向与船艏方向严格一致,必然存在不可忽视的系统误差,影响了测量精度;因此,必须通过校准消除系统误差。本文应用高精度RTK GPS实现了换能器安装方向的校准,取得了满意的结果。

新型放疗用激光灯安装校准工具介绍

本文介绍了笔者研制的一种新型放疗用激光灯安装校准工具,结构简单、使用方便,可显著提高工作效率。

非线性参数估计在超短基线安装校准中的应用

比较了各种非线性参数估计循环解法在超短基线安装误差校准中的性能,并提出一种改进算法,使用循环算法进行估计,然后使用非线性模型参数估计的一种非循环(直接)解法进行修正.构建了安装校准问题所需的观测方程;分别实现牛顿法和信赖域法、最速下降法、高斯牛顿法和改进的高斯牛顿法、循环求解观测方程等,分析各解法的性能;并与非线性模型参数估计的非循环算法进行了比较,提出循环算法和非循环算法结合的改进算法,给出算法流程,并利用海试数据处理结果验证方法的有效性.

USBL安装偏差联合模型构建与校准方法

超短基线声学定位系统(USBL)使用前必须要进行严格的角度安装偏差校准。通过研究安装偏差校准的数学模型和数值算法,提出一种USBL安装偏差联合模型构建与校准方法。首先结合克罗尼克积给出高斯-马尔科夫数学模型假设下的校准信标位置和姿态旋转矩阵参数估计联合解,然后基于姿态旋转矩阵的联合解和条件协因数矩阵解其固定解。同时联合模型还可以对换能器水平距离安装偏差、声速误差进行增广,提高了模型的适用性。南海实测试验结果表明,所提方法可以充分利用USBL方向信息和测距信息对校准信标和其他参数进行估计,相比传统两步法,所提方法求解的信标水平定位偏差由0.69 m减小至0.60 m,水平距离安装偏差由0.26 m减小至0.04 m,角度安装偏差由0.29°减小至0.25°。

电子天平的安装、校准及维护

随着社会的发展和科技的进步,电子天平产品的结构设计不断改进和提高,逐步取代了机械天平。电子天平采用现代传感器、电子和微型计算机等先进的各种技术,具有操作简便、称量速度快、自动化程度高、智能化功能强等特点,这些也恰恰是机械天平无法做到的。

超短基线声学定位系统安装误差精确校准

超短基线由于其小尺寸和使用方便而被广泛应用于海洋开发中.超短基线在安装时无法保证其声学换能器基阵的方位系统与载体的方位系统完全重合,从而引入了系统的安装误差.对高精度定位而言,该误差是不容忽略的.利用锚于水底的声学应答器地理位置不随洋流及测量载体的变化而变化的特点,借助外接的高精度GPS和姿态传感器的信息用最小二乘的方法对其安装误差进行校准.理论分析和试验结果证明,该方法有效地解决了安装误差问题,海试结果表明经过安装误差校准后系统的定位精度可达到斜距的5‰,满足系统要求.

超短基线定位系统安装误差校准技术研究

超短基线定位系统由于基阵尺寸小、安装方便,在海洋开发中得到了广泛的应用。高精度超短基线定位系统的安装误差影响不可忽视,需要在使用前进行精确校准,同时在深海使用条件下,声线修正是必需的。提出了一种基于最小二乘的结合声线修正的超短基线定位系统安装误差校准方法,该方法性能稳定、计算量小,湖上和海上试验验证了算法的有效性。

SeaBat 8125安装误差校准及在边坡测量中的应用

概述了SeaBat 8125的特点,论证了多波束安装参数校准的作业方法和误差分析,对多波束校准参数的关联性进行了量化分析,提出了削弱关联影响的方法,并通过实际应用讨论了航道边坡测量和成图存在的问题及改进方法。

传感器安装误差在声学多普勒计程仪中的校准

为了利用声学多普勒计程仪(DVL)进行载体的航迹推算,DVL传感器的安装偏角误差不可忽视,必须进行校准。此误差是在载体上安装DVL声学传感器时引起的。不进行机械修正,而是借助安装在载体上的高精度全球定位系统(GPS)与姿态仪的信息,应用最小二乘法对此误差进行了在微小型系统中的校准。理论分析与试验结果说明了DVL经校准后航迹推算性能的提高,从而证明该校准方法的有效性。

声学多普勒速度仪安装误差校准方法

在安装使用声学多普勒速度仪前,准确估计声学基阵与载体间的安装偏角是影响速度仪输出精度的关键问题,针对该问题,提出了一种任意航迹下的航迹校准法.该方法基于最小二乘算法,通过姿态补偿建立GPS轨迹与速度仪航迹间的观测方程,实现安装误差的精确校准.通过仿真实验分析了航迹偏差、测量设备精度以及横纵摇安装偏角对安装误差校准性能的影响.最后进行了海试试验,并将航迹校准法与平均速度法进行了比较.试验结果表明:在任意航迹下,航迹校准法的校准精度能够达到0.05°,降低了校准试验条件要求;实现单航次校准成功,提高了校准效率.

基于曲线拟合的毫米波雷达安装角度校准方法

毫米波雷达的安装角度校准是雷达正常使用并与摄像头进行数据融合的重要前提,雷达安装角度偏转过大会导致雷达数据与摄像头数据融合失败,影响高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS)的正常使用。文中提出一种基于曲线拟合的毫米波雷达安装角度校准方法,当车辆在道路上行驶时辅以车辆输入的车速和偏航角信息,通过2000个静止点进行曲线拟合得到雷达需要补偿的角度。相较于选择有护栏的道路进行绕行和在标定场地部署角反射器进行安装角度校准的方法,这种方法适用的场景种类更多并且校准时间从15分钟以上缩短为5分钟以下。经过实验验证,在花费更短时间完成校准后,校准精度与其它自校准方法相同为±5°。

一体化USBL/INS在沉船打捞精准定位技术中的应用

海上沉船残骸的精准打捞主要取决于施工船和残骸的定位精度。针对沉船打捞精密定位问题,研究了多手段协同的技术路线,提出了一种船载超短基线和惯性导航系统(USBL/INS)的一体化安装姿态校准方法,构建了多信标的静态校准模型并提出了阻尼最小二乘的姿态安装偏差解算方法。通过消声水池一体化安装校准实验和海上动态安装校准实验,证明该方法与海上动态校准显比定位误差减小约54%,且其不需要反复校准的优势能有效提高作业效率。最后,以“SERASII”沉船解体打捞项目为例,对一体化USBL/INS定位精度进行了验证,并通过多波束扫测验证了其打捞定位的良好效果,为沉船细小残骸的精准打捞提供了技术支持。此外,该静态校准方法也为无动力施工船USBL精密定位提供了一种解决思路。

多波束测深系统内部参数的设定与校准

以EM710RD多波束测深系统为例,通过高精度测量获得的系统参数,对该系统内部参数的设定与校准过程进行详细分析,从而为多波束测量外业工作提供参考依据。

基于航迹-航深信息的声学测速基阵校准技术研究

针对声学多普勒测速仪安装过程中存在的基阵坐标系与载体坐标系之间的不重合问题,以实际工程应用为背景,提出了综合采用测速仪的速度推算航迹及其波束域斜距信息的三维安装偏角精确校准方法。利用航偏角校准精度受纵、横摇偏角影响小的特点,采用载体上的高精度全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、姿态装置推算航迹建立航偏角观测方程,实现航偏角校准。在此基础上,利用波束域斜距与纵、横摇偏角之间的几何方程,精确解算纵、横摇偏角。仿真分析了校准算法性能,并通过外场试验数据验证了校准算法的有效性。结果均表明该方法能够实现基阵三维安装偏角的精确校准,有效提高了导航精度,具有较好的工程应用价值。

基于LM算法的天线校准原理与实现

在计算天线惯导的安装误差时，需进行一组非线性方程组的求解。文章简要介绍了LM算法，如何在设备中成功安装lapack库和levmar库，并举例详解在求解天线惯导误差的非线性方程组时利用LM算法。最后对计算结果进行了验证。

水下定位系统传感器安装误差标定技术研究

提出了一种基于非线性参数估计的水下定位系统传感器安装误差标定技术。水下定位系统由声学传感器,GPS和船体姿态传感器组成,各传感器的坐标系并不能完全重合,需要对传感器之间的误差标定后进行修正才能够获得高精度的定位效果。已有的标定方法多基于高斯—牛顿迭代法,而当非线性系统模型线性化带来较大误差时,常规的基于高斯—牛顿迭代法的标定方法已无法达到高精度的要求,而非线性模型参数估的直接解法则掺入了三阶量,有效减小线性化的模型误差,提高了各传感器安装误差的标定精度。海试数据处理表明:定位精度可由1m提高到0.7m。

基于无人船的多波束系统水下地形测量应用

为解决多波束测深过程中测区水域租用船只难、水下测深单元安装校准步骤繁琐、测量船难以严格按照预设航线航行等问题,开展了基于多波束测深技术和无人船技术的水下地形测量研究。简要介绍了多波束系统的主要组成部分、工作原理,分析了将多波束系统与无人船技术相结合并应用在水下地形测量中的诸多优势及其关键技术,在湖北省巴东县链子溪进行了将多波束测深系统搭载于无人船上的工程实践。结果表明,多波束测深技术与无人船技术的结合应用,简化了测深设备安装校准流程,提高了作业效率。

冲板流量计的安装和使用(续一)

本文介绍了冲板流量计的原理,使用范围和结构形式。详细讲解了冲板流量计的机械、电气安装,调试过程及使用维护。