[发明专利]一种河道库岸水下地形及淤泥厚度勘测系统

权利要求书

1.一种河道库岸水下地形及淤泥厚度勘测系统，其特征在于，所述的河道库岸水下地形及淤泥厚度勘测系统包括无人船系统、三维测深侧扫声呐系统、便携式多频测深仪、浅地层剖面仪、无线数据传输装置以及多平台与多传感器研制系统集成和数据处理平台；所述的三维测深侧扫声呐系统、便携式多频测深仪、浅地层剖面仪、无线数据传输装置以及多平台与多传感器研制系统集成和数据处理平台均安装在无人船系统的船体上；所述的三维测深侧扫声呐系统用于在一次测量航行中同时获得2D声呐图像、高分辨率3D侧扫图像和条带测深数据；所述的便携式多频测深仪用于管线路由调查和淤积情况调查；所述的浅地层剖面仪能够测量水深数据和浅剖数据，对水底部地层进行剖面显示；所述的无线数据传输装置适用于电信级的点对点网络应用，通过将20或40MHz的信道带宽和远距离传输私有协议相结合，达到7.5bit/Hz的极高频谱利用率；所述的多平台与多传感器研制系统集成和数据处理平台用于实现实时数据的传输通信以及构建异构无人船水下地形勘测网；

所述的无线数据传输装置采用高容量远距离免许可频段点对点数字无线网桥，基于动态TDD的点对点专有无线协议，数据被封成大包进行传输；

所述的多平台与多传感器研制系统集成和数据处理平台用于实现实时数据的传输通信，构建异构无人船水下地形勘测网，根据多传感器数据特征，定义统一的数据存储格式，实现数据的时间、位置同步，以及实现异构数据的采集、传输和存储；

所述的多平台与多传感器研制系统集成和数据处理平台还用于实现无人船遥感载荷数据全流程快速处理、验证、可视化制图一体化和标准化产品生成，实现标准化产品快速生产，形成系统的示范应用服务能力；

所述的无人船系统适配搭载三维测深侧扫声呐系统、测深和水底剖面设备，该无人船系统的船艏和船尾设置有声纳安装支架，能够同时搭载两款声纳设备进行水下测绘活动；

所述的三维测深侧扫声呐系统采用三维侧扫声纳暨超宽覆盖的浅水条带测深仪，能够提供方便的3D目标及海底景观拾取、检测能力，能够用位置和几何形状的图像加强对水下结构、管道、电缆、桩基、残骸、障碍物和栖息地的三维空间表达，采用多回波角信号检测电子波束技术；所述的三维测深侧扫声呐系统采用N个独立基元，同时接收从水面到海底的全水柱的多个回波源的信号，在每个采样时间皆直接利用相位和回波强度计算每个源的距离、角度，从而得到全水柱范围的3D侧扫和测深数据；

所述无人船系统包括：声纳载荷模块、30HP四冲程汽油船外机、船舶自动驾驶系统、声纳系统、电力系统和通信系统；

所述的三维测深侧扫声呐系统的硬件系统由声呐头、电缆及接线盒和电源组成；所述的声呐头中内置精度为0.4度的纵横摇运动传感器及精度为1度的罗经。

2.根据权利要求1所述的河道库岸水下地形及淤泥厚度勘测系统，其特征在于，所述的无人船系统同时搭载测深侧扫声纳和浅地层剖面仪，在一次航行中，同时实现水深数据测量和水底底质剖面测量。

3.根据权利要求1所述的河道库岸水下地形及淤泥厚度勘测系统，其特征在于，所述的浅地层剖面仪能够测量水深数据和浅剖数据，对水底地层进行剖面显示，能够识别水底表层沉积物的类型并记录图像。