[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010475221.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111536951A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉亮;陸偉;劉杰;范東華;焉振;熊偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院;交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01C13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C13/00;G01F23/00;G01F25/00;G01S19/14;G01S19/33
• 代理公司: 天津市鼎和專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

1.一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在岸上陸地的岸上服務(wù)器和行駛在水上的移動(dòng)式水深測(cè)量平臺(tái)，

在所述平臺(tái)上搭載有豎直設(shè)置的測(cè)深桿、測(cè)深儀、GNSS接收機(jī)和北斗短報(bào)文+移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)雙路通訊模塊，所述測(cè)深儀包括主機(jī)和換能器，測(cè)深儀主機(jī)設(shè)置在所述平臺(tái)上，所述換能器安裝在所述測(cè)深桿的下端，在所述測(cè)深桿的上端安裝有所述GNSS接收機(jī)，在所述GNSS接收機(jī)內(nèi)設(shè)置有慣性導(dǎo)航模塊，所述測(cè)深儀主機(jī)與所述通訊模塊、所述GNSS接收機(jī)、所述慣性導(dǎo)航模塊和所述換能器分別連接，

所述GNSS接收機(jī)接收多模衛(wèi)星定位信號(hào)和地基/星基增強(qiáng)系統(tǒng)播發(fā)的實(shí)時(shí)差分改正信號(hào)并進(jìn)行多模融合定位和實(shí)時(shí)差分改正，進(jìn)而獲取GNSS接收機(jī)相位中心動(dòng)態(tài)厘米級(jí)空間位置B_{接收機(jī)}、L_{接收機(jī)}、H_{接收機(jī)}，并傳輸給所述測(cè)深儀主機(jī)，

所述測(cè)深儀主機(jī)同步采集換能器的測(cè)深信號(hào)H_水深和所述慣性導(dǎo)航模塊的姿態(tài)數(shù)據(jù)，

在所述測(cè)深儀主機(jī)上安裝有數(shù)據(jù)處理軟件，所述數(shù)據(jù)處理軟件的處理方法為：根據(jù)換能器底部到GNSS接收機(jī)相位中心的距離D，結(jié)合同步的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行傾斜補(bǔ)償改正，計(jì)算得到換能器底部中心動(dòng)態(tài)厘米級(jí)空間位置B_換能器、L_換能器、H_換能器，則對(duì)應(yīng)水底的空間位置B_水底、L_水底、H_水底為：

B_水底＝B_換能器

L_水底＝L_換能器

H_水底＝H_換能器-H_水深

H_換能器＝H_{接收機(jī)}-D*cosγ

式中，B為經(jīng)度，L為緯度，H為大地高，γ為測(cè)深桿與豎直方向偏角，D采用GNSS接收機(jī)底部到換能器底部的距離D₀按數(shù)學(xué)幾何關(guān)系換算得到；

所述測(cè)深儀主機(jī)將水底的空間位置數(shù)據(jù)同步傳輸給所述通訊模塊，所述通訊模塊向所述岸上服務(wù)器實(shí)時(shí)播發(fā)，所述岸上服務(wù)器同步將水底大地高轉(zhuǎn)換為正常高，把水底正常高轉(zhuǎn)換為海圖高。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)深儀采用單波束測(cè)深系統(tǒng)，且內(nèi)置無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能或設(shè)有通信數(shù)據(jù)傳輸接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)深儀主機(jī)利用秒脈沖同步采集換能器接收到水底反射的數(shù)字回波測(cè)深信號(hào)H水深。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述岸上服務(wù)器采用似大地水準(zhǔn)面精化模型進(jìn)行高程擬合，把水底大地高H_水底轉(zhuǎn)換為水底正常高h(yuǎn)_水底。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述平臺(tái)為船舶。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)深桿設(shè)置在所述船舶的一側(cè)。