RU2480790C1 - Method of determining position of measured depths of sound signals - Google Patents
Method of determining position of measured depths of sound signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480790C1 RU2480790C1 RU2011146206/28A RU2011146206A RU2480790C1 RU 2480790 C1 RU2480790 C1 RU 2480790C1 RU 2011146206/28 A RU2011146206/28 A RU 2011146206/28A RU 2011146206 A RU2011146206 A RU 2011146206A RU 2480790 C1 RU2480790 C1 RU 2480790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- depths
- vessel
- determining
- depth
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области навигации, а более конкретно к способам определения местоположения измеренных глубин преимущественно посредством многолучевого эхолота.The invention relates to the field of navigation, and more particularly to methods for determining the location of measured depths mainly by means of a multi-beam echo sounder.
Известные способы определения местоположения измеренных глубин звуковыми сигналами (Wiele T.V. Aspect of Accuracy Analis for Sounding. // The gidrographic journal. N95, 2000, 19-21 pp. [1]. Hare R. Depth and position error budgets for multibeam echosounding. // JHR, v.72, N2, 1995, 37-69 pp. [2]), включают излучение звуковых сигналов в виде импульсов посредством многолучевого эхолота, прием отраженных сигналов, измерение глубин, включающее обработку сигналов и определение величин глубин при различных наклонах излучения с определением погрешности в оценке местоположения отражения звукового импульса от дна при различных наклонах излучения. При этом основной составной частью является оценка погрешности за счет вращения судна, обусловленного килевой и бортовой качкой и рысканьем судна относительно курса. Решение этой задачи в известных способах сводится к составлению матрицы вращения с помощью соответствующих углов Эйлера. Дисперсии углов Эйлера и элементы матрицы вращения используются для получения линеаризованных уравнений для оценки погрешности измерений.Known methods for determining the location of measured depths by sound signals (Wiele TV Aspect of Accuracy Analisis for Sounding. // The Hydrographic Journal. N95, 2000, 19-21 pp. [1]. Hare R. Depth and position error budgets for multibeam echosounding. / / JHR, v.72, N2, 1995, 37-69 pp. [2]) include the emission of sound signals in the form of pulses by means of a multipath echo sounder, the reception of reflected signals, the measurement of depths, including the processing of signals and determination of depths for various radiation inclinations with determination of the error in estimating the location of the reflection of the sound pulse from the bottom for various inclinations x radiation. In this case, the main component is the estimation of the error due to the rotation of the vessel, due to keel and rolling and yaw of the vessel relative to the course. The solution to this problem in the known methods is reduced to compiling a rotation matrix using the corresponding Euler angles. Dispersions of Euler angles and elements of the rotation matrix are used to obtain linearized equations for estimating the measurement error.
При таком решении задачи конечные результаты не являются достоверными по двум основным причинам.With this solution to the problem, the final results are not reliable for two main reasons.
Во-первых, существует двенадцать вариантов представления одного и того же конечного вращения твердого тела (судна) вокруг неподвижной точки (центра тяжести судна) с использованием углов Эйлера в трехмерном пространстве. Каждый вариант отличается своей последовательностью осей, вокруг которых осуществляются повороты, с соответствующими своими углами Эйлера, при этом реальное вращательное движение судна не соответствует полностью ни одному из этих вариантов. От выбора базового варианта зависит конкретный вид функциональной зависимости между углами Эйлера в элементах матрицы вращения. Это в конечном итоге приводит к различным уравнениям в окончательном выражении для определения погрешности за счет вращения судна при измерении глубины многолучевым эхолотом, что приводит к неоднозначности полученных результатов.Firstly, there are twelve options for representing the same final rotation of a solid (vessel) around a fixed point (the center of gravity of the vessel) using Euler angles in three-dimensional space. Each option is distinguished by its sequence of axes around which turns are made, with their respective Euler angles, while the actual rotational movement of the vessel does not fully correspond to any of these options. The specific form of the functional dependence between the Euler angles in the elements of the rotation matrix depends on the choice of the basic variant. This ultimately leads to various equations in the final expression for determining the error due to the rotation of the vessel when measuring depth with a multipath echo sounder, which leads to ambiguity in the results.
Во-вторых, использование в качестве основного параметра в оценке погрешности углов Эйлера не обеспечивает получение достоверных конечных результатов, т.к. дисперсия как момент вероятностного распределения информативна только для нормального распределения, а угол Эйлера задан на конечном интервале [0; 2π] и не может соответствовать нормальному закону распределения.Secondly, the use of Euler angles as the main parameter in the estimation of the error does not provide reliable final results, since variance as a moment of the probability distribution is informative only for the normal distribution, and the Euler angle is given on a finite interval [0; 2π] and cannot conform to the normal distribution law.
Для соответствия значений угла Эйлера нормальному распределению осуществляют переход от конечного интервала к бесконечному с помощью тангенса угла, но это не приводит к положительному эффекту, т.к. распределение Коши не имеет дисперсии (Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1978, 831 с.[3]).To match the values of the Euler angle to the normal distribution, a transition is made from a finite interval to an infinite using the tangent of the angle, but this does not lead to a positive effect, since the Cauchy distribution has no dispersion (Korn G., Korn T. Handbook of mathematics for scientists and engineers. M: Nauka, 1978, 831 p. [3]).
Повышение точности измерения глубины многолучевым эхолотом путем получения достоверных определений погрешности измерения реализовано в способе определения местоположения измеренных глубин звуковыми сигналами, включающем излучение звуковых сигналов посредством многолучевого эхолота, прием отраженных сигналов, измерение глубин, содержащие обработку сигналов и определение величин глубин при различных наклонах излучения с определением погрешности в оценке местоположения отражения сигнала от случайного вращения судна, в котором определение погрешности осуществляют по значению плотности распределения случайного вращения судна в соответствии с зависимостью 
Осуществление известного способа [6] основывается на том, что конечное движение судна между двумя последовательными посылками звукового импульса может быть представлено как винтовое перемещение вокруг некоторой неподвижной оси (теорема Эйлера-Даламбера) и конечное вращение судна можно определить с использованием направляющих косинусов оси поворота вместе с углом поворота вокруг этой оси [3]. Для каждого момента посылки звукового импульса имеется своя ось поворота и свой угол поворота вокруг нее. Направление этой оси относительно фиксированной прямоугольной системы координат, связанной с центром масс судна, лежит в конусе с осью, совпадающей с осью, которая направлена по курсу судна, а ось поворота направлена в сторону левого борта, а ось вращения направлена вертикально вверх. При этом косинусы оси вращения относительно этих осей связаны с углами Эйлера выражениями [3]:The implementation of the known method [6] is based on the fact that the final movement of the vessel between two consecutive sound pulse packets can be represented as a helical movement around a fixed axis (Euler-D'Alembert theorem) and the final rotation of the vessel can be determined using the direction cosines of the rotation axis together with rotation angle around this axis [3]. For each moment of sending a sound pulse there is its own axis of rotation and its angle of rotation around it. The direction of this axis relative to a fixed rectangular coordinate system associated with the center of mass of the vessel lies in a cone with an axis coinciding with the axis that is directed in the direction of the vessel, and the axis of rotation is directed towards the port side, and the axis of rotation is directed vertically upward. In this case, the cosines of the rotation axis relative to these axes are related to the Euler angles by the expressions [3]:
где Ω=sin(δ/2), δ - угол поворота вокруг оси; α, β, γ - углы Эйлера следующей последовательности поворотов, определяющих вращение:where Ω = sin (δ / 2), δ is the angle of rotation around the axis; α, β, γ - Euler angles of the following sequence of turns that determine rotation:
1. Поворот вокруг оси u3 на угол α;1. The rotation around the axis u 3 at an angle α;
2. Поворот вокруг оси u2 на угол β;2. Rotation around the axis u 2 at an angle β;
3. Поворот вокруг оси u3 на угол γ.3. Rotation around the axis u 3 at an angle γ.
Так как промерные работы выполняются при достаточно малых углах бортовой и килевой качки и при устойчивом движении судна по курсу (Руководство по промерным работам [4]), то для оценок углов Эйлера используются значения соответствующих углов качки - бортовой для β, килевой для γ, и ошибок курсовых углов для α. При этом α≈γ<<β, т.е. при малых углах Эйлера выражение (1), (2) и (3) приводят к соотношению c3≈c2>>c1, которые показывают, что ось вращения судна лежит в конусе с осью, совпадающей с осью u1.Since the surveying is performed at sufficiently small angles of the side and keel pitching and with the ship moving steadily along the course (Guide for surveying work [4]), the values of the corresponding pitching angles are used to estimate Euler angles — the side angle for β, the keel for γ, and course angle errors for α. Moreover, α≈γ << β, i.e. at small Euler angles, expression (1), (2) and (3) lead to the relation c 3 ≈c 2 >> c 1 , which show that the axis of rotation of the vessel lies in a cone with the axis coinciding with the axis u 1 .
При переходе к сферическим координатам описания положения оси вращения θ и φ (0≤θ≤π - полярное расстояние, 0≤φ≤2π - долгота) вращение судна будет определяться трехмерным параметрическим пространством (θ, φ, δ), где 0≤δ≤2π.When passing to the spherical coordinates of the description of the position of the axis of rotation θ and φ (0≤θ≤π - polar distance, 0≤φ≤2π - longitude) the rotation of the vessel will be determined by the three-dimensional parametric space (θ, φ, δ), where 0≤δ≤ 2π.
При равномерном распределении этих трех параметров вероятностная мера соответствует выражению (Кендалл, Моран П. Геометрические вероятности. М.: Наука, 1972, 192 c. [5]):With a uniform distribution of these three parameters, the probability measure corresponds to the expression (Kendall, Moran P. Geometric probabilities. M: Nauka, 1972, 192 p. [5]):
Определив плотность распределения параметров θ, φ, δ и используя выражение (4), определяют плотность распределения случайного вращения судна. В полярных координатах ось вращения судна будет иметь координаты, близкие к θ≈π/2, φ≈0.Having determined the distribution density of the parameters θ, φ, δ and using expression (4), determine the distribution density of the random rotation of the vessel. In polar coordinates, the axis of rotation of the vessel will have coordinates close to θ≈π / 2, φ≈0.
Для задания плотностей распределения каждого из углов θ, φ, δ, заданных на конечных интервалах, используют бета-распределение с плотностью [3]:To set the distribution densities of each of the angles θ, φ, δ given at finite intervals, use a beta distribution with a density [3]:
Здесь Г(*) - гамма-функция, a, b - положительные действительные параметры.Here Γ (*) is the gamma function, a , b are positive real parameters.
В конечном итоге плотность распределения случайного вращения судна с учетом выражений (4) и (5) определяется в соответствии с выражением:Ultimately, the density of the distribution of random rotation of the vessel, taking into account expressions (4) and (5), is determined in accordance with the expression:
что позволяет определить плотность распределения случайного вращения судна, не связанного какой-либо заданной последовательностью поворотов относительно осей, что повышает достоверность определения погрешности в местоположении измеренных глубин многолучевым эхолотом.which allows you to determine the distribution density of the random rotation of the vessel, not associated with any given sequence of turns relative to the axes, which increases the reliability of determining the error in the location of the measured depths with a multipath echo sounder.
При этом при выполнении промерных работ с использованием многолучевого эхолота излучают звуковые сигналы, принимают отраженные сигналы, обрабатывают полученные сигналы (усиливают, формируют), определяют величины глубин при различных наклонах излучения с оценкой погрешности местоположения отраженного звукового импульса от дна с учетом случайного вращения судна, определяемой по значению плотности распределения случайного вращения судна в соответствии с зависимостьюAt the same time, when performing measurements using a multi-beam echo sounder, sound signals are emitted, reflected signals are received, the received signals are processed (amplified, generated), depth values are determined for various radiation tilts with an estimate of the error in the location of the reflected sound pulse from the bottom, taking into account the random rotation of the vessel, determined by the value of the density of the distribution of random rotation of the vessel in accordance with the dependence
Однако при решении прикладных задач, например, связанных со строительством подводных трубопроводов на больших глубинах, весьма важным является, чтобы все формы рельефа или искусственные подводные объекты были идентифицированы в ходе батиметрической инструментальной съемки по измеренным глубинам звуковыми сигналами, формируемыми, в частности, высокочастотными многолучевыми эхолотами для получения детальной картины рельефа дна.However, when solving applied problems, for example, related to the construction of submarine pipelines at great depths, it is very important that all landforms or artificial underwater objects be identified during bathymetric instrumental surveys by measured depths with sound signals generated, in particular, by high-frequency multipath echo sounders for a detailed picture of the bottom topography.
При съемке рельефа дна многолучевыми эхолотами глубины в горизонтальной плоскости измеряются (формируются) с определенной дискретностью, которая связана с углом направления луча, способом формирования лучей, частотой многолучевого эхолота, разрешающей способностью формирования луча. Причем эта дискретность является в общем случае функцией глубины L=f(H) (схема распределения измеренных глубин многолучевым эхолотом показана на фиг.1). Например, для высокочастотного многолучевого эхолота типа ЕМ 100, используемого при проведении батиметрической инструментальной съемки при проектных работах при прокладке подводных магистральных трубопроводов для транспортировки углеводородов, горизонтальная дискретность распределения глубин на равном расстоянии в мелководном режиме равна L=6,3% Н, где Н - глубина, при распределении глубин на равных углах это расстояние на боковых лучах увеличивается по сравнению с центральными лучами. Это приводит к тому, что при увеличении глубины съемки возможен пропуск опасной для трубопровода формы рельефа. С точки зрения проектирования параметров трубопровода пересечение трубопроводом такой опасной формы приводит к увеличению свободного пролета трубы и увеличению нагрузки в точке касания трубы с рельефом опасной формы (фиг.2). При проектировании параметров трубопровода основой является батиметрический профиль, и отсутствие фиксации на профиле опасной глубины в реальных условиях может приводить к превышению допустимых нагрузок на трубу и соответственно к ее повреждению, поэтому задача определения вероятности пропуска опасной формы рельефа при проведении батиметрической съемке является весьма актуальной. Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения глубины многолучевым эхолотом путем получения достоверных определений погрешности измерения.When surveying the bottom topography with multi-beam echo sounders, depths in the horizontal plane are measured (formed) with a certain discreteness, which is associated with the angle of the beam direction, the method of beam formation, the frequency of the multi-beam echo sounder, the resolution of the beam formation. Moreover, this discreteness is generally a function of the depth L = f (H) (the distribution of the measured depths with a multipath echo sounder is shown in Fig. 1). For example, for a high-frequency multipath echo sounder of the EM 100 type, used during bathymetric instrumental surveys during design works when laying underwater trunk pipelines for hydrocarbon transportation, the horizontal discreteness of the depth distribution at an equal distance in shallow mode is L = 6.3% N, where N is depth, when the depths are distributed at equal angles, this distance on the lateral rays increases compared to the central rays. This leads to the fact that with an increase in the depth of shooting, it is possible to skip the relief form, which is dangerous for the pipeline. From the point of view of designing the parameters of the pipeline, the intersection of such a dangerous form by the pipeline leads to an increase in the free span of the pipe and an increase in the load at the point of contact of the pipe with the relief of the dangerous shape (figure 2). When designing the parameters of the pipeline, the basis is the bathymetric profile, and the absence of fixation of the dangerous depth on the profile in real conditions can lead to exceeding the allowable loads on the pipe and, accordingly, to its damage, therefore, the task of determining the probability of missing the dangerous shape of the relief during bathymetric surveying is very important. The objective of the present invention is to improve the accuracy of measuring depth with a multipath echo sounder by obtaining reliable definitions of measurement error.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе определения местоположения измеренных глубин звуковыми сигналами, включающем излучение звуковых сигналов посредством многолучевого эхолота, прием отраженных сигналов, их обработку и определение величины глубин при различных наклонах излучения с определением погрешности в оценке местоположения отраженного сигнала от случайного вращения судна, в котором определение погрешности выполняют по значению плотности распределения случайного вращения судна в соответствии с зависимостью 
Данная совокупность отличительных признаков, заключающихся в том, что излучение звуковых сигналов посредством многолучевого эхолота осуществляют по 32 каналам, при приеме отраженных сигналов формируют 256 лучей, по архивным данным устанавливают местоположение локальных опасных форм рельефа, при определении значений глубины над локальными опасными формами рельефа, превышающими измеренные фоновые глубины, уменьшают дискретность измерений глубины в поперечном направлении путем сокращения полосы захвата, при выявлении глубин, превышающих измеренные фоновые глубины, рассчитывают диаметр опасной формы рельефа, из известного уровня техники не выявлена, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности - «изобретательский уровень».This set of distinctive features is that sound signals are emitted by means of a multipath echo sounder through 32 channels, when reflected signals are received, 256 rays are generated, and the location of local hazardous landforms is determined by archival data when determining depth values above local hazardous landforms that exceed measured background depths, reduce the discreteness of depth measurements in the transverse direction by reducing the capture band, when detecting depths exceeding x measured background depth calculated diameter dangerous relief forms of prior art are not detected, which allows to conclude that the inventive solutions patentability criterion - "inventive level".
Сущность способа поясняется чертежами (фиг.1-3).The essence of the method is illustrated by drawings (Fig.1-3).
Фиг.1. Схема распределения измеренных глубин многолучевым эхолотом. Судно 1, расположенное на поверхности моря 2, оснащенное многолучевым эхолотом 3, приемоизлучающая антенна которого установлена в днище 4 судна 1 и которая формирует лучи 5 в направлении морского дна 6; L - дискретность измерения глубины в поперечном направлении.Figure 1. Scheme of the distribution of measured depths with a multipath echo sounder. A vessel 1, located on the surface of the sea 2, equipped with a multi-beam echo sounder 3, the receiving-emitting antenna of which is installed in the bottom 4 of the vessel 1 and which forms rays 5 in the direction of the seabed 6; L is the resolution of the depth measurement in the transverse direction.
Фиг.2. Схема расположения трубопровода на опасной для его эксплуатации форме рельефа, где позициями обозначены: трубопровод 7, морское дно 6, форма опасного рельефа 8.Figure 2. The layout of the pipeline on the form of relief dangerous for its operation, where the positions indicate: pipeline 7, the seabed 6, the shape of the
Фиг.3. Геометрия определения диаметра опасной формы рельефа дна. S - диаметр опасной формы рельефа дна, L - дискретность измерения глубины в поперечном направлении, h - высота опасной формы рельефа.Figure 3. The geometry of determining the diameter of the dangerous shape of the bottom topography. S is the diameter of the dangerous shape of the bottom topography, L is the resolution of the depth measurement in the transverse direction, h is the height of the dangerous shape of the topography.
Многолучевой эхолот 3 представляет собой многолучевой эхолот со сложным линейно-частотным модулированным сигналом и предназначен для измерения глубин от 20 до 6000 м. Развертка мощности принятых сигналов осуществляется по дальности и углу. Характер изменения мощности в луче с дальностью зависит от формы рельефа дна. Из 32 приемных каналов формируют 256 лучей, что позволяет получить квазинепрерывный профиль рельефа. Приемная антенна многолучевого эхолота 3 диапазона частот 30 кГц состоит из 32 элементов.The multi-beam echo sounder 3 is a multi-beam echo sounder with a complex linear-frequency modulated signal and is designed to measure depths from 20 to 6000 m. The power of the received signals is scanned in range and angle. The nature of the change in power in the beam with a range depends on the shape of the bottom topography. Of the 32 receiving channels, 256 beams are formed, which makes it possible to obtain a quasi-continuous profile of the relief. The receiving antenna of the multi-beam echo sounder 3 of the frequency range 30 kHz consists of 32 elements.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Посредством многолучевого эхолота 3, установленного на судне 1, оснащенного техническими средствами навигации для определения скорости, курса, координат, углов качки, выполняют батиметрическую съемку, например, в интересах обеспечения выбора трассы для укладки подводного магистрального трубопровода для транспортировки углеводородов. При этом посредством многолучевого эхолота 3 формируют 32 луча в направлении морского дна 6. Принимают отраженные от морского дна 6 сигналы.By means of a multi-beam echo sounder 3 installed on the vessel 1, equipped with navigation aids to determine speed, heading, coordinates, pitching angles, bathymetric surveys are performed, for example, in the interests of ensuring the choice of route for laying an underwater trunk pipeline for transporting hydrocarbons. In this case, by means of a multi-beam echo sounder 3, 32 rays are formed in the direction of the seabed 6. Signals reflected from the seabed 6 are received.
Посредством судовых средств обработки принятых сигналов определяют величины глубин Н. Транслируют эти величины глубин Н на видеопланшет для построения рельефа морского дна 6 по трассе движения судна 1. При этом по архивной информации выявляют районы с локальными опасными формами рельефа. При подходе к таким районам уменьшают дискретность измерений глубины в поперечном направлении путем сокращения полосы захвата.The depths of N. are determined by the ship’s means of processing the received signals. These depths of Н are transmitted to the video plate to build the topography of the seabed 6 along the route of the vessel 1. At the same time, areas with local dangerous relief forms are identified by archival information. When approaching such areas, the discreteness of depth measurements in the transverse direction is reduced by reducing the capture band.
При выявлении глубин, превышающих измеренные фоновые глубины, рассчитывают диаметр опасной формы в соответствии с зависимостью: S=2h/tg(a), где h - высота превышения фоновой глубины.When identifying depths exceeding the measured background depths, the diameter of the dangerous form is calculated in accordance with the dependence: S = 2h / tg (a), where h is the height of the excess of the background depth.
Определение погрешности в оценке местоположения отраженного сигнала от случайного вращения судна, в котором определение погрешности выполняют по значению плотности распределения случайного вращения судна в соответствии с зависимостью 
Предлагаемый способ может быть реализован без привлечения внешних источников информации с использованием только штатных судовых средств: многолучевого эхолота с видеопланшетом, измерителей координат, скорости, курса, углов качек (система стабилизации, азимутгоризонткомпас или инерциальная навигационная система) и персональный компьютер, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности «промышленная применяемость».The proposed method can be implemented without the use of external sources of information using only standard ship equipment: a multi-beam echo sounder with a video plate, measuring instruments for coordinates, speed, heading, quality angles (stabilization system, azimuth horizon compass or inertial navigation system) and a personal computer, which allows us to conclude compliance of the proposed solutions to the patentability criterion of "industrial applicability".
Источники информацииInformation sources
1. Wiele T.V. Aspect of Accuracy Analis for Sounding. // The gidrographic journal. N95, 2000, 19-21 pp.1. Wiele T.V. Aspect of Accuracy Analis for Sounding. // The gidrographic journal. N95, 2000, 19-21 pp.
2. Hare R. Depth and position error budgets for multibeam echosounding. // JHR, v.72, N2, 1995, 37-69 pp.2. Hare R. Depth and position error budgets for multibeam echosounding. // JHR, v. 72, N2, 1995, 37-69 pp.
3. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1978, 831 с.3. Korn G., Korn T. Handbook of mathematics for scientists and engineers. M .: Nauka, 1978, 831 s.
4. Руководство по промерным работам4. Measurement Guide
5. Кендалл, Моран П. Геометрические вероятности. М.: Наука, 1972, 192 с.5. Kendall, Moran P. Geometric Probabilities. M .: Nauka, 1972, 192 p.
6. Патент RU №2266551.6. Patent RU No. 2266551.
Claims (1)
где dP - плотность распределения случайного вращения судна; θ - полярное расстояние; φ - долгота; δ - угол поворота судна вокруг оси, отличающийся тем, что излучение звуковых сигналов посредством многолучевого эхолота осуществляют по 32 каналам, при приеме отраженных сигналов формируют 256 лучей, по архивным данным устанавливают местоположение локальных опасных форм рельефа, при определении значений глубины над локальными опасными формами рельефа, превышающими измеренные фоновые глубины, уменьшают дискретность измерений глубины в поперечном направлении, путем сокращения полосы захвата, при выявлении глубин, превышающих измеренные фоновые глубины, рассчитывают диаметр опасной формы рельефа. A method for determining the location of measured depths with sound signals, including emitting sound signals using a multi-beam echo sounder, receiving reflected signals, processing them and determining the depth at various radiation inclinations, determining the error in estimating the location of the reflected signal from accidental rotation of the vessel, in which the error is determined by the value distribution density of random rotation of the vessel in accordance with the dependence
where dP is the density of the distribution of random rotation of the vessel; θ is the polar distance; φ is longitude; δ is the angle of rotation of the vessel around the axis, characterized in that the radiation of sound signals through a multi-beam echo sounder is carried out through 32 channels, when receiving reflected signals, 256 rays are generated, the location of local hazardous landforms is established by archival data when determining depth values above local hazardous landforms exceeding the measured background depths, reduce the discreteness of depth measurements in the transverse direction, by reducing the capture band, when detecting depths exceeding the measured ONs depth calculated diameter dangerous landforms.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011146206/28A RU2480790C1 (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Method of determining position of measured depths of sound signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011146206/28A RU2480790C1 (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Method of determining position of measured depths of sound signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2480790C1 true RU2480790C1 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=49153252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011146206/28A RU2480790C1 (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Method of determining position of measured depths of sound signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2480790C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555204C1 (en) * | 2014-03-25 | 2015-07-10 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта | Method of measuring bottom coordinates with multi-beam echo sounder |
| CN105487078A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-13 | 中国科学院声学研究所 | Self-adaptive bottom detection method used for multi-beam sounding system |
| CN113093159A (en) * | 2021-03-01 | 2021-07-09 | 中国人民解放军海军大连舰艇学院 | Multi-beam sounding error improved model design method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2326408C1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-06-10 | Виктор Алексеевич Авдонюшкин | Method of reconstruction of sea ground terrain at discrete depth measurements by means of hydroacoustics and device for its implementation |
| RU2340916C1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-12-10 | Евгений Андреевич Денесюк | Method of surveying bottom contour of water bodies and device to that end |
| RU2010109969A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-27 | Сергей Борисович Курсин (RU) | METHOD FOR SHOOTING AQUATORIA BOTTOM RELIEF AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
-
2011
- 2011-11-14 RU RU2011146206/28A patent/RU2480790C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2326408C1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-06-10 | Виктор Алексеевич Авдонюшкин | Method of reconstruction of sea ground terrain at discrete depth measurements by means of hydroacoustics and device for its implementation |
| RU2340916C1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-12-10 | Евгений Андреевич Денесюк | Method of surveying bottom contour of water bodies and device to that end |
| RU2010109969A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-27 | Сергей Борисович Курсин (RU) | METHOD FOR SHOOTING AQUATORIA BOTTOM RELIEF AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Логинов К.В. Гидроакустические поисковые приборы. - М.: Транспорт, 1964, с.20-72. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555204C1 (en) * | 2014-03-25 | 2015-07-10 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта | Method of measuring bottom coordinates with multi-beam echo sounder |
| CN105487078A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-13 | 中国科学院声学研究所 | Self-adaptive bottom detection method used for multi-beam sounding system |
| CN105487078B (en) * | 2014-09-17 | 2018-04-24 | 中国科学院声学研究所 | Adaptive bottom detection method for multibeam sounding system |
| CN113093159A (en) * | 2021-03-01 | 2021-07-09 | 中国人民解放军海军大连舰艇学院 | Multi-beam sounding error improved model design method |
| CN113093159B (en) * | 2021-03-01 | 2023-12-22 | 中国人民解放军海军大连舰艇学院 | Multi-beam sounding error improved model design method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4415192B2 (en) | Riverbed measuring device | |
| Chen et al. | Review of AUV underwater terrain matching navigation | |
| JP2007292729A (en) | Underwater sailing body and positioning method of underwater sailing body | |
| CN113093159B (en) | Multi-beam sounding error improved model design method | |
| Hagen et al. | Using terrain navigation to improve marine vessel navigation systems | |
| Xin et al. | A TOA/AOA underwater acoustic positioning system based on the equivalent sound speed | |
| CN111220146B (en) | Underwater terrain matching and positioning method based on Gaussian process regression learning | |
| RU2480790C1 (en) | Method of determining position of measured depths of sound signals | |
| CN109059746A (en) | A kind of bathymetric surveying method based on accurate POS | |
| Jalving et al. | Terrain referenced navigation of AUVs and submarines using multibeam echo sounders | |
| Tomczak | Modern methods of underwater positioning applied in subsea mining | |
| Artilheiro | Analysis and procedures of multibeam data cleaning for bathymetric charting | |
| Grządziel et al. | Estimation of effective swath width for dual-head multibeam echosounder | |
| CN108761470A (en) | A kind of object localization method based on the parsing of towing cable shape equation | |
| Hare | Error budget analysis for US Naval Oceanographic Office (NAVOCEANO) hydrographic survey systems | |
| JP2012202941A (en) | Horizontal distance calculation system and horizontal distance calculation method for calculating horizontal distance up to underwater object | |
| RU2431156C1 (en) | Method of positioning by hydroacoustic navigation system | |
| Levin et al. | Bathymetric surveying in Lake Superior: 3D modeling and sonar equipments comparing | |
| Fernandes et al. | Modeling positional uncertainty for hydrographic surveys with AUV | |
| Manik et al. | Underwater multiple objects detection and tracking using multibeam and side scan sonar | |
| CN112902931B (en) | Method for measuring and eliminating delay between depth measurement data and positioning data of unmanned ship | |
| Wang et al. | Measurement error analysis of multibeam echosounder system mounted on the deep-sea autonomous underwater vehicle | |
| RU2713814C1 (en) | Method of determining geographic coordinates of an underwater object | |
| Song et al. | Underwater slope measurement using a tilted multibeam sonar head | |
| Henley et al. | Performance of 3D forward looking sonar for bathymetric survey |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140805 |