[发明专利]水下地形测量船及制作方法和测量方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于露天水源勘测的测量船，尤其涉及一种水下地形测量船及制作方法和测量方法。

背景技术

河道、水库、湖泊在城市供水和工农业发展中发挥着重大作用，同时还具有防洪、调蓄、灌溉、发电等多重功能。蓄滞洪区是防洪工程中的重要组成部分，可以减少洪涝灾害带来的损失。随着时间的推移，城镇乡村的河道、水库、蓄滞洪区的地形地貌均有所不同的变化。在现有条件下，城镇乡村的河道、水库、蓄滞洪区的管理和防汛调度依然使用先前的历史数据资料，这些资料既分散且标准不统一，不够全面、系统，数据的合理性也无法考证，对于调度控制指标的不当使用，往往会造成不可估量的损失。为了弄清河道、水库、蓄滞洪区内地形地貌变化情况，就需要开展有关测量工作，以便更科学合理地为工程管理和防汛调度服务。目前，水下测量需要租赁船只，安装测量设备进行水深测量，测量费用相应增加，测量人员体力消耗较大，身体健康受到伤害，不利于测量工作的实施。

发明内容

本发明的主要目的在于解决上述水下测量勘探中存在的问题，提供一种水下地形测量船及制作方法和测量方法。

水深测绘是河流、湖泊等水域应用领域的一项重要内容，对于探知水底地貌的状况具有重要意义。迄今为止，已经有许多测量平台应用于水深测绘，包括舰船和其它水下潜器、定位系统、测量传感等。世界范围内的大部分水深数据都来自于舰船测量，其测量方式是现阶段大面积水深测绘的最主要方式。对于河道等的水深测绘，自动导航水深测量设备是十分有用的技术手段，但是也存在成本高、水深通信带宽受限和操作复杂性等问题。

随着测量技术、GPS、GIS、RS技术和信息科学技术高速发展，利用3S测量技术和计算机可以实现各区域的测量、分析计算等工作，因此也就能够实现水面的水下地形测量。

本发明通过广泛调研与论证，测量船选用钢质材料，研制了便于装卸的船体结构；研制改造了舵机起动机装置，由手拽起动研制成自动起动；对舵机研制了自动停机装置，当测量船遇有特殊情况时，可由岸上实施停止，关闭舵机；改造了舵机的油门装置成为自动油门装置，增加了自动控油功能；通过光电编码计数器、接近开关及链条传动装置，实现舵把自动控制，再结合GPS和陀螺仪数据，实现船体自动导航控制；利用工控机实现测量船的遥控操作，从岸上发出的操控指令通过无线电传到船上；研制了测量船操控软件，包括测量采集软件，GPS导航软件，通信软件，数据及接口优化软件，船控软件，遥控软件，通过编写各功能程序代码，实现无线遥控自动导航水下测量功能，可以实现河道、水库、湖面的自动导航测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

由至少1艘测量船、基准站、主操控设备和遥控设备组成，基准站、主操控设备和遥控设备在被测量水域的岸上实施操控，根据实际需要基准站、主操控设备和遥控设备同时操控多艘测量船。

本发明主要由基准站、主操控设备、遥控设备和测量船组成，通过无线电通信链路联通，在实施测量时，经过测量技术设计，采用一个基准站、一个主操控设备或一个遥控设备以及一个测量船或几个测量船进行测量，基准站固定不动，定点接收GPS卫星信号，并由GPS电台实时向测量船发送差分修正数据信号，测量船到各测点实施测量时，接收同样的GPS卫星信号，并通过GPS电台接收基准站修正信息，解算后得到实地地点的三维坐标，其坐标系为WGS84大地坐标，表示为经纬度和高程（BLH），这样才能开展后续船控、放样等一系列工作。

测量船由船体、控制系统、航行航向控制系统、定位系统、测量系统和通讯系统组成，测量船的船体整体由船首和船身各自独立分段构成，船首整体密封，船首上部为船甲板，船首前端部为尖端，船首的后端整体为平面，船首后端部与船身的前端部相吻合，船首后端中部设置凹形槽状的水下探测孔，水下探测孔从船首上部船板贯通到船首下部的船底，船首的后端与船身的前端相连接构成水下探测孔，便于在水下探测孔内安装和拆卸设备安装柱，在水下探测孔内安装设备安装柱后，船首和船身通过连接件连接成一体组成测量船，船首与船身的分体设计便于拆装和转场运输。