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题名一种基于等效声速迭代计算的深度测量误差修正模型
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作者
童倩
李倩倩
罗宇
彭东东
朱金龙
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机构
山东科技大学测绘与空间信息学院
哈尔滨工程大学水声工程学院
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出处
《声学技术》
北大核心
2025年第1期29-39,共11页
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基金
中国博士后科学基金(2020M670891)
山东省自然科学基金面上项目(ZR2022MA051)
山东科技大学科研创新团队支持计划(2019TDJH103)资助。
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文摘
传统的等效声速剖面(equivalent sound speed profile,ESSP)法用一个积分面积相等的常梯度声速剖面代替实测复杂声速剖面,减小了波束归位的计算量。然而ESSP的定位精度会随入射角的增大而迅速降低,大入射角波束的测深精度不再满足相关测量规范要求。尤其在非平坦的深海海底,边缘波束由于采用单一等效声速剖面导致产生不可忽略的精度损失。研究表明,对于大入射角波束,等效声速剖面法的定位误差与角度之间呈现明显的二次函数关系。因此针对倾斜深海海底,提出了一种基于等效声速迭代计算的误差修正经验模型,通过迭代计算等效声速剖面,同时利用经验模型分别对大入射角波束的垂向距离和侧向距离进行误差修正。仿真结果表明,相比于常梯度声线跟踪算法,文章提出的经验模型法可达到同等精度水平,并且计算效率提高29倍以上。该方法对多波束测深中海量波束脚印归位具有一定的应用价值。
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关键词
等效声速剖面法
声线跟踪法
大入射角
深海
误差修正
多波束测深仪
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Keywords
equivalent sound speed profile method
ray-tracing method
large incident angles
deep sea
error correction
multibeam echo sounder
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分类号
P229
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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题名用于AUV定位的等效声速剖面改进算法研究
被引量：8
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作者
孙文舟
殷晓冬
李树军
孟凡军
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机构
海军大连舰艇学院海洋测绘系
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出处
《海洋测绘》
CSCD
2017年第3期40-44,共5页
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基金
国家自然科学基金(41571441)
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文摘
以自主式水下机器人为载体,搭载多种测量设备的深海工程作业的方式,目前已经得到了广泛的应用。而基于AUV完成各类水下任务的前提是能否精确的进行定位,传统的声学定位方法因过于依赖声速剖面而导致定位精度不高且造成实际操作过程复杂化,在各种声线改进的方法中,等效声速剖面法的计算过程较为简单,且对实际声速剖面的依赖程度较低,然而最大的问题是相对面积误差的求解过于复杂。结合AUV自身特点,提出了超短基线与等效声速剖面法相结合的水下AUV定位方法,并改进了等效声速剖面法。实验结果表明,改进后的方法计算精度得到提高且相对面积误差的求解更加简单,另外也改进了原始方法误差随水深及掠射角变化而增加的问题,具有良好的工程应用价值。
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关键词
AUV定位
声线跟踪
超短基线
等效声速剖面法
最小二乘法
相对面积误差
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Keywords
AUV positioning
ray-tracing
USBL
equivalent sound speed profile method
least-squares method
relative area error
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分类号
P229
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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题名一种等效声速梯度的迭代计算方法
被引量：8
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作者
辛明真
阳凡林
闫循鹏
卜宪海
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机构
山东科技大学测绘科学与工程学院
海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室
山东省高校海洋测绘重点实验室
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出处
《海洋测绘》
CSCD
2015年第5期28-31,42,共5页
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基金
国家自然科学基金(41376108)
国家科技支撑计划课题(2012BAB16B01)
海洋公益性行业科研专项(201305034)
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文摘
等效声速剖面法将实际复杂的声速剖面用一个简单的声速剖面等效替代,在声线跟踪时可以提高计算效率。但在多波束测深系统归位计算中,由于地形的起伏,对每ping各个波束使用单一的等效声速剖面会影响计算精度。通过仿真实验分析了地形起伏对等效声速剖面法计算精度的影响,提出了一种等效声速迭代算法,通过实验发现,相比于常梯度声线跟踪算法,迭代算法可达到同等精度水平,并有更高的计算效率。
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关键词
等效声速迭代算法
等效声速剖面法
声线跟踪
声速改正
声线折射
多波束测深系统
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Keywords
equivalent SVP iterative algorithm
equivalent SVP method
ray-tracking
sounding veIocity correction
acoustic ray refraction
multibeam sounding system
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分类号
P229.1
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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题名浅海海底控制点水平坐标的简化计算方法
被引量：4
- 4
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作者
孙文舟
殷晓冬
马卓希
李树军
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机构
海军大连舰艇学院海洋测绘系
[
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出处
《海洋测绘》
CSCD
2018年第4期31-33,62,共4页
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基金
国家重点研发计划(2016YFB0501701)
国家自然科学基金(41474015)
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文摘
提出了一种在声速剖面未知的条件下计算海底控制点水平坐标的方法,根据流体静力学方程将海底应答器的压力值转化为深度值,并以此深度值作为等效声速剖面法的参考深度,基于等效声速剖面法与船底换能器到海底应答器声波的传播时间计算各历元的测距值,通过圆走航利用距离交会法确定海底控制点水平方向的坐标。松花湖的实验表明,这种方法可以获得较高精度的浅海海底控制点水平方向的坐标。
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关键词
海底控制网
等效声速剖面法
压力传感器
圆走航
距离交会定位
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Keywords
seafloor control point
equivalent speed profile method
pressure sensor
sailing radius
intersection positioning
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分类号
P229.1
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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