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摘要:本发明提供一种船体涌动频谱相关性的多波束条纹测深影响消除方法,用于获取高精度的多波束测深数据和水下地形,利用多波束沿航迹异常条纹测深结果与船体涌动Heave在频段上的相关性来消除其影响,解决多波束测深中异常条纹影响的消除难题。本发明专利填补了该问题解决方法的空白,理论方法严密,具有高精度、高质量、低成本、低风险和实施方便等优点。
主权项:1.一种船体涌动频谱相关性的多波束条纹测深影响消除方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对船体涌动参数Heave进行高通滤波,由于船体的涌动变化主要因素是船体操纵和波浪,且在匀速船速下主要受波浪的影响,即设置截止频率为130Hz,截止周期为0.5分钟: (1);其中,为消除系统误差后的船体涌动数据;为原始观测的船体涌动数据;为设计的高通滤波器;S2、对开展频谱分析,提取有效频段范围;所述S2中,有效频段范围的提取方法为:S201、判断数据频谱的峰值范围所在的小区间,即作为参考区间,在所述参考区间内部进行下一步的搜索;S202、计算频谱数据在上的积分,记为: (2);其中,为对应频率的能量谱;为在频段的积分结果;S203、确定峰值范围的左侧端点,记为,使所述左侧端点由为起点,逐步增大至,计算频谱数据在上的积分值,记为,并计算与整个区间内频谱积分值的比值,记为,显然初始值为1,同时给出左侧端点对应的比例阈值;当时,记录截止频率,取此时的为左侧端点;S204、计算峰值范围的右侧端点,记为,使所述右侧端点由逐步减小至,计算频谱数据在上的积分值,记为,计算与整个区间内频谱积分值的比值,记为,并给出比例阈值;当时,记录截止频率,取此时的为右侧端点; 为得到的数据频谱的峰值分别范围;S3、提取沿航迹向的地形断面,以形成波束序列集;S4、对所述波束序列集中的每个序列构建地形趋势二次多项式函数,并借助原则,实现各个序列中粗差的剔除,其中为模型的标准差;利用原则对所述序列中粗差进行剔除的原则为: (8)其中,为给定的阈值,通常取或;S5、对剔除粗差的序列分别进行频谱转换,并将频率在中的能量谱赋予0,以得到的频域内结果开展逆FFT变换,则消除所述序列中异常起伏变换的影响,其中,为比例阈值;S6、沿着测线,一次排放测深序列,更新所述波束序列集给出的原始序列中的水深值。
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百度查询: 长江水利委员会水文局 中国三峡建工(集团)有限公司 一种船体涌动频谱相关性的多波束条纹测深影响消除方法
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