理论教育 航速与基线对水下地形测量的影响

航速与基线对水下地形测量的影响

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:事实上,在进行水深测量时载体速度不可能过快,否则运行过程中产生的气泡将上升为影响测量的主要因素,所以动态测深与静态测深可视为无差别,认为声波沿相同路径往返。即在单波束测量模式下,不考虑载体运行速度的影响。

航速与基线对水下地形测量的影响

1.航速影响分析

海底地形测量在动态走航方式下进行,在走航过程中,声信号的传播如图5-6所示。

图5-6 声照射区对动态测深过程声信号的覆盖

载体运行速度为V,在声波收发的时间Δt内,载体运行距离为S=VΔt,而声波的单程传播距离为CΔt/2。假设声线按直线传播,换能器在水底的垂直投影点对载体运行距离S的张角为:

取航行速度为15节,即7.72m/s,声速为1500m/s,可算得β角为0.29°,远小于测深仪的纵向波束角,即被波束宽度所覆盖。事实上,在进行水深测量时载体速度不可能过快,否则运行过程中产生的气泡将上升为影响测量的主要因素,所以动态测深与静态测深可视为无差别,认为声波沿相同路径往返。即在单波束测量模式下,不考虑载体运行速度的影响。

2.基线引起的深度误差

若收发换能器之间存在位置差(水平距离)时,称其为基线,基线对浅水域水深测量可产生不可忽略的影响。往返声线与换能器间的基线如图5-7所示。(www.daowen.com)

图5-7 换能器基线与声线关系示意图

设基线长度为L,为与之前采用的深度符号z相区别,将测定的单程距离记为S,则垂直方向的距离,即深度可表达为:

通常,于是

ΔS即为对测深值所进行的基线改正数。

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