面朝大海,春暖花开

作者:xiaokcehui2024-5-10 23:57分类: sb/multibeam 标签: hypack 采集多波束

多波束设备有3种:多波束阵列,比如Seabat T50P;相干声纳,比如EdgeTeck 6205;多个单波束并列,比如Ross Sweep System,见下图。

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辅助传感器主要有:罗经(提供航向),姿态传感器(提供横摇、纵摇和艏摇)、表层声速仪(设备处声速)和声速剖面仪。见下图。

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Hypack采集模块HySweep支持的多波束品牌如下:

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Hypack支持的辅助传感器品牌如下:

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1、安装

探头安装方式如下(按照数据质量顺序):

1)龙骨安装(船舶重心)

2)月池安装(船舶重心)

3)支撑杆安装(侧挂或船头)

姿态传感器:安装在船舶重心,或尽可能靠近重心;现在探头中集成姿态传感器越来越平常了。

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2、传感器端口

1)端口类型

网络口:多波束大容量数据,带时间标

RS232口:类似GNSS的低容量数据

2)时间标

由于数据都是通过时间来关联,采集数据的设备都必须使用相同的时间基准——UTC时间或者PC时间,否则,数据质量不会好;典型地,姿态和航向不包含时间标,数据的时标为到达COM口的时间;除非GPS(GPGGA有UTC时间标)和惯导(在数据包嵌入时间)组合导航。

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是否将设备时钟同步到UTC时间?回答是必须的。一些需要时钟同步的例子:

GPS (UTC), Seabat (UTC), TSS DMS/05 No time sent ), Gyro No time sent
POS/MV (UTC), Seabat (UTC), Single beam on a COM port No time sent
Time Synchronization by GPS ZDA ONLY = +/- 10~30 mSec in Latency, however, it can be improved to+/-1~5 mSec in Latency by using a HYPACK 1PPS Box.

几种多波束组合形式:

a)ResonSeabat 7125

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b)Kongsberg EM3002

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c)R2Sonic with 1PPS Box (example)

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d)Reson 8101 with 1PPS Box

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e)NORBIT iWBMS

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3)偏移值

船舶坐标系原点:船舶重心XY,水面Z

设备位置:X(向右为正),Y(向前为正),Z(向下为正)

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设备延迟:时间延迟=数据到达时间-数据产生时间

Tracking Point,声纳探头的XY位置

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设置Hypack和Hysweep的硬件,在System面板选中Include HYSWEEP Survey,配置Hypack Survey(Boat)硬件和Hysweep Survey硬件。

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Hypack 硬件设置---定位设备如下:

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HYSWEEP硬件设置,设置多波束、姿态传感器和罗经;选择制造商/模块列表,点击“Add”按钮安装;部分多波束的驱动包含姿态和罗经。

HYSWEEP不用设置定位导航,与Hypack硬件设置共享导航。

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多波束设备,大多数是网络传输,请输入正确的IP地址和端口,可参考Refer to “HYSWEEP Interfacing.pdf” C: Hypack 20xx Documentation)。

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多波束偏移设置,选择Sonar Head 1 或者 2;输入相对于船舶坐标原点的向右、向前和向下的值;输入角度偏移值(艏摇、纵摇和横摇);延迟应该是0.0(导航的延迟在定位设备偏移值面板里设置)。

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姿态传感器偏移设置,与多波束类似,延迟值应该是0,除非制造商给出了延迟值。

总之如果列表里有相应设备的驱动,直接在列表里选择,如果列表里没有,则添加,比如:

TSS1(Heave,Pitch,Roll)选择TSS DMS驱动

NMEA HDT(Heading)选择NMEA-0183 Gyro驱动

Generic Attitude驱动能解析ASCII码数据包

连接的端口要么是网络口,要么是COM口

偏移值,位置偏移值相对于船舶坐标原点,Pitch和Roll值为了平衡Pitch和Roll,Heading偏移Yaw值是磁偏角与坐标北的偏差。

测试和保存,使用COM Test或Network Test测试端口是否有数据传输,配置参数既可以导出保存,又能导入装载。

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3、校准工具

多波束需要校准!校准Roll、Pitch和Yaw角度参数,就是校准多波束与姿态和罗经设备的角度偏差;如果需要的话,也要考虑GNSS延迟。

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参考文献

hypack-seminar-2-mbes-data-collection.pdf

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