【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水深檢測，尤其涉及一種疏浚工程的實時水深檢測系統及方法。
技術介紹
1、在航道疏浚這一復雜而精細的工程建設領域，水深數據的實時性與準確性是確保施工順利進行的關鍵因素。傳統方法中，測深數據的收集往往依賴于人工操作，這不僅耗時耗力，還容易受到人為因素的影響，導致數據存在一定的誤差。此外，數據的后續處理與潮位校正往往需要等待測量工作全部結束后才能進行，這一過程不僅延長了數據處理的時間，也增加了數據出錯的風險。更為關鍵的是，這些數據在處理完成后，并不能立即被測量船的作業系統所利用，造成了信息流轉的斷層，嚴重影響了施工指導的時效性和精確性。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種疏浚工程的實時水深檢測系統，包括：
2、多源數據采集模塊，用于分別采集測量船的實時定位數據、水下聲速數據以及水下地形點在船體坐標系中的水深數據；
3、水深計算模塊，連接所述多源數據采集模塊，用于根據所述實時定位數據、所述水下聲速數據和所述水深數據進行測深點坐標歸算并進行平面系統轉換和垂直急轉轉換得到各水下地形點在衛星坐標系中的平面坐標和水深作為水深檢測成果上傳至疏浚船舶的疏浚系統中；
4、修正模塊，連接所述水深計算模塊和所述多源數據采集模塊，用于在采集過程中根據所述水深檢測成果對所述水深數據的采集過程進行時間延遲修正。
5、優選的，測量船上設有gnss設備、聲速儀、回聲測深儀；所述多源數據采集模塊包括：
6、定位采集單元
7、聲速采集單元，用于控制所述聲速儀獲取測量船下方的所述水下聲速數據；
8、水深測深單元，用于控制所述回聲測深儀對水下地形點進行水下測深，根據所述回聲測深儀的波束角度和回波距離計算得到所述水下地形點在所述船體坐標系中的平面坐標和垂直距離作為所述水深數據。
9、優選的，所述修正模塊包括：
10、時間延遲修正單元，用于通過所述實時定位數據尋求同一個所述水下地形點在不同時刻在不同時刻的水深檢測結果計算得到時延位移，再結合測量船的船速和所述時延位移計算得到所述回聲測深儀的測深設備時間和所述gnss設備的gnss定位時間之間的時延，基于所述時延將所述測深設備時間和所述gnss定位時間進行修正同步。
11、優選的，還包括數據處理模塊，連接所述多源數據采集模塊和所述水深計算模塊，包括：
12、定位濾波單元，用于對連續的各所述實時定位數據中的單點跳變的所述實時定位數據采用線性內插法濾除，對于連續的各所述實時定位數據中的連續跳變的所述實時定位數據采用卡爾曼濾波法濾除得到濾波后的所述實時定位數據；
13、聲速濾波單元，用于采用曲線平滑-滑動平均法對所述水下聲速數據進行率得到濾波后的所述水下聲速數據；
14、水深濾波單元，用于采用趨勢面濾波法對所述水深數據進行濾波得到濾波后的所述水深數據；
15、則所述水深計算模塊根據濾波后的所述實時定位數據、所述水下聲速數據和所述水深數據進行測深點坐標歸算并進行平面系統轉換和垂直急轉轉換得到各水下地形點在衛星坐標系中的平面坐標和水深作為水深檢測成果上傳至疏浚船舶的疏浚系統中。
16、優選的，所述水深計算模塊包括：
17、坐標歸算單元，用于根據所述回聲測深儀的波束發射時間和所述gnss設備的gnss定位數據時間，內插所述實時定位數據到波束發射時間，將所述實時定位數據與所述水深數據相組合；
18、坐標轉換單元，連接所述坐標歸算單元，用于在組合得到所述三維水深點坐標的過程中對所述水深數據進行平面系統轉換和垂直急轉準換得到各水下地形點在衛星坐標系中的平面坐標和水深作為所述水深檢測成果上傳至測量船的疏浚系統中。
19、優選的，測量船還設有北斗終端，則實時水深檢測系統還包括潮位采集模塊，包括：
20、潮位采集單元，用于控制所述北斗終端獲取測量船當前處于的水深測量點的經緯度坐標，隨后將所述經緯度坐標上傳至實時潮位服務平臺并獲取返回的所述實時潮位數據；
21、潮位濾波單元，連接所述潮位采集單元，用于采用基于長潮時序列-高階滑動擬合濾波法將偏離特征曲線的所述實時潮位數據平滑處理得到濾波后的所述實時潮位數據。
22、優選的，還包括校對模塊，連接所述水深計算模塊，包括：
23、坐標校對單元，用于在校對水深計算模塊中的船體坐標系和測量任務書中的標定坐標系不相同發出校對預警；
24、測深交叉點偏差統計單元，用于對同一水下地形點進行兩次不同方向的水深測量，隨后計算兩次水深測量的水深檢測結果之間的偏差得到交叉點不符值。
25、優選的，還包括特征提取模塊，連接所述水深計算模塊，用于提取預設范圍內的各所述水深點中的最深值和最淺值。
26、本專利技術還提供一種疏浚工程的實時水深檢測方法，應用于如上述的實時水深檢測系統，包括：
27、步驟s1，所述實時水深檢測系統分別采集測量船的實時定位數據、水下聲速數據以及水下地形點在船體坐標系中的水深數據；
28、步驟s2，所述實時水深檢測系統根據所述實時定位數據、所述水下聲速數據和所述水深數據進行測深點歸算并進行平面系統轉換和垂直急轉轉換得到各水下地形點在衛星坐標系中的平面坐標和水深作為水深檢測成果。
29、優選的，測量船上設有gnss設備、聲速儀、回聲測深儀；所述步驟s1包括：
30、步驟s11，所述實時水深檢測系統控制所述gnss設備獲取測量船當前在衛星定位坐標系中的實時坐標作為所述實時定位數據；
31、步驟s12，所述實時水深檢測系統控制所述聲速儀獲取測量船下方的所述水下聲速數據；
32、步驟s13，所述實時水深檢測系統控制所述回聲測深儀對水下地形點進行水下測深，根據所述回聲測深儀的波束角度和回波距離計算得到所述水下地形點在所述船體坐標系中的平面坐標和垂直距離作為所述水深數據。
33、上述技術方案具有如下優點或有益效果：
34、1)采用自動化處理和自動化質檢技術，可一次自動化完成測深數據處理和數據質檢工作，即時生成水深測量成果，數據處理的時效性大幅度提高；
35、2)基于測量船與疏浚船構建的無線通信，可將疏浚工程水深檢測成果直接傳入測量船的疏浚施工系統中，極大的提高了疏浚水深檢測成果的應用效率。
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1.一種疏浚工程的實時水深檢測系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，測量船上設有GNSS設備、聲速儀、回聲測深儀；所述多源數據采集模塊包括：
3.根據權利要求2所述的實時水深檢測系統，其特征在于，所述修正模塊包括：
4.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，還包括數據處理模塊，連接所述多源數據采集模塊和所述水深計算模塊，包括：
5.根據權利要求3所述的實時水深檢測系統，其特征在于，所述水深計算模塊包括：
6.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，測量船還設有北斗終端，則實時水深檢測系統還包括潮位采集模塊，包括：
7.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，還包括校對模塊，連接所述水深計算模塊，包括：
8.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，還包括特征提取模塊，連接所述水深計算模塊，用于提取預設范圍內的各所述水深點中的最深值和最淺值。
9.一種疏浚工程的實時水深檢測方法，其特征在于，應用于如權利要求
10.根據權利要求9所述的實時水深檢測方法，其特征在于，測量船上設有GNSS設備、聲速儀、回聲測深儀；所述步驟S1包括：
...【技術特征摘要】
1.一種疏浚工程的實時水深檢測系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，測量船上設有gnss設備、聲速儀、回聲測深儀；所述多源數據采集模塊包括：
3.根據權利要求2所述的實時水深檢測系統，其特征在于，所述修正模塊包括：
4.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，還包括數據處理模塊，連接所述多源數據采集模塊和所述水深計算模塊，包括：
5.根據權利要求3所述的實時水深檢測系統，其特征在于，所述水深計算模塊包括：
6.根據權利要求1所述的實時水深檢測系統，其特征在于，測量船還設有...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉輝，劉龍，魏建峰，劉宏，焦永強，石通，
申請(專利權)人：上海達華測繪科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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