[發明專利]一種邊遠島礁水下地形地貌勘測系統與方法

有效

• 申請號: 201610046860.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105547261B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李守軍;陳佳兵;吳自銀;尚繼宏;梁裕揚;趙荻能;周潔瓊;周勐佳
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林松海

1.一種邊遠島礁水下地形地貌勘測方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1：設備檢查和作業分區

1.1）檢查勘測母船（1）和多艘測量小艇（2）所有設備是否功能正常；

勘測母船（1）通過磁力儀測量拖體（1.1）進行磁場強度勘測，利用聲學多普勒流速剖面儀（1.2.1）獲得所在區域海水流速信息，利用淺地層剖面儀（1.2.2）獲得所在區域地層信息，利用深水多波束測深系統（1.2.3）獲得所在位置海底地形信息，利用前視聲納（1.3）獲取航線障礙物信息，利用通訊天線（1.4）與測量小艇（2）進行相互通信，通過GPS天線（1.5）獲得勘測母船（1）的實時位置信號，使用母船基站（1.6）對測量小艇信號進行處理及發送指令；

所述的測量小艇（2）包括測量小艇前視避碰聲吶（2.1）、測量小艇淺水多波束測深系統（2.2）、測量小艇作業優化與中控終端（2.3）、測量小艇GPS天線（2.4）、測量小艇通訊天線（2.5）、測量小艇航行系統（2.6）；測量小艇（2）利用測量小艇前視避碰聲吶（2.1）獲取航線上障礙物信息，利用淺水多波束測深系統（2.2）獲取所在位置水深信息，通過測量小艇GPS天線（2.4）獲取實時位置信號，使用測量小艇通訊天線（2.5）與母船基站（1.6）進行信息通訊，利用測量小艇作業優化與中控終端（2.3）收集處理各種艇載設備及母船基站（1.6）返回的信息，并做出相應指令，控制測量小艇航行系統（2.6），從而控制測量小艇的航行速度和方向；

1.2）在所述的母船基站（1.6）上對島礁、淺水測區進行分區，指定每一艘測量小艇負責一個島礁區域的測量；

步驟2：測線規劃

2.1）按照具體作業分區情況，在母船基站（1.6）上對所有測量小艇（2）負責的測區進行測線規劃，按照3倍水深間距標準進行測線布設；

步驟3：測量小艇投放和指令下達

3.1）勘測母船（1）將測量小艇（2）分別投放在指定的測區；

3.2）母船基站（1.6）對測量小艇（2）下達作業指令，測量小艇通過自帶的通訊天線（2.5）接收來自母船基站（1.6）布設的計劃測線和作業指令，并由測量小艇作業優化與中控終端（2.3）進行處理；

步驟4：測量小艇分區勘測

4.1）測量小艇GPS天線（2.4）獲取測量小艇（2）實時位置信號，測量小艇作業優化與中控終端（2.3）與母船基站（1.6）通過各自通訊天線進行信息交換，由淺水多波束測深系統（2.2）進行水深測量，由測量小艇作業優化與中控終端（2.3）處理各設備返回的信息和母船基站（1.6）的指令，并控制測量小艇航行系統（2.6）進行勘測；測量小艇（2）上所安裝的淺水多波束測深系統（2.2）的換能器安裝角度向島礁一側傾斜20°到40°，使較多的測量波束照射在島礁一側的淺水區，測量小艇作業優化與中控終端（2.3）根據已勘測的測量條帶邊緣水深、覆蓋寬度自動調整測線間距和航行線路，保障測量路線的連續拼接；

4.2）由測量小艇作業優化與中控終端（2.3）控制測量小艇航行系統（2.6），由測量小艇前視避碰聲吶（2.1）探測測量小艇（2）前行方向障礙物，若測量小艇前視避碰聲吶（2.1）探測到障礙物，則由測量小艇作業優化與中控終端（2.3）控制測量小艇航行系統（2.6）向鄰近已測的測線方向進行避讓，避讓完成后重新返回測線進行勘測；

4.3）由測量小艇淺水多波束測深系統（2.2）探測測量小艇（2）所在區域水深，若測量小艇淺水多波束測深系統（2.2）中央波束所測水深小于0.5m的安全門限，則由測量小艇作業優化與中控終端（2.3）判斷為遭遇淺水障礙，并向小艇航行系統（2.6）發送避讓信號，從而使測量小艇（2）向鄰近已測的測線方向進行避讓，避讓完成后測量小艇（2）重新返回測線進行勘測；若所述的測量小艇淺水多波束測深系統（2.2）連續100呯（ping）的邊緣波束數據所測平均水深小于0.5m的安全門限，則由測量小艇作業優化與中控終端（2.3）將測量結果信息傳回勘測母船（1.6）基站，由人工確認測量結束后，母船基站1.6發送返回指令，測量小艇2自動返回母船；

步驟5：測量小艇回收

5.1）經確認測量小艇（2）作業完成后，由母船基站（1.6）向測量小艇作業優化與中控終端（2.3）發送返回指令，測量小艇作業優化與中控終端（2.3）控制航行系統（2.6）返回勘測母船（1）所在海域；

5.2）測量小艇（2）返回勘測母船（1）周圍后，由勘測母船（1）的對測量小艇（2）進行回收，并做各項檢查，完成測量小艇（2）設備回收和測量數據下載。