[发明专利]多波束测深系统实时横摇补偿的方法

摘要

一种多波束测深系统实时横摇补偿的方法，采用以下步骤：一：根据船姿测量仪对测深系统实时测量的横摇角度和上位机传输的校正角度，预测将要测量的多测深系统覆盖线所对应的波束角度；二：针对每个波束角度实时计算相应的相位补偿系数；三：将相位补偿系数通过坐标旋转数字计算模块计算出相应的正弦和余弦数值作为复系数；四：将得到的复系数和原始复数据对应乘累加得到波束形成结果，完成实时横摇补偿。本发明不仅能够根据对测深系统实时横摇角度，预测等覆盖线对应的波束角；而且根据实时波束角做波束形成，使得测量覆盖线不受船舶横摇的影响；解决了多波束测量中船舶左右摇摆导致测量覆盖线不均的问题，提高了测深系统的测量效率。

主权项

一种多波束测深系统实时横摇补偿的方法，其特征在于：采用以下步骤：第一步：根据船姿测量仪对测深系统实时测量的横摇角度和上位机传输的校正角度，预测将要测量的多测深系统覆盖线所对应的波束角度；第二步：针对每个波束角度实时计算相应的相位补偿系数；其中，相位补偿系数计算公式为：${\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ik}}=i\frac{2\mathrm{\πl}}{\mathrm{\λ}}\sin \left({\mathrm{\θ}}_0\left(k\right)\right)$式中：i代表输入数据的通道序号，k代表波束形成的波束序号，φ_ik代表第i路原始数据在第k个波束上的相移角度，λ代表接收声信号的波长，l代表基阵长度，π为圆周率，θ₀(k)代表第k个波束的预成波束角度，sin()代表正弦函数；第三步：将相位补偿系数通过坐标旋转数字计算模块计算出相应的正弦和余弦数值作为复系数；第四步：将得到的复系数和原始复数据对应乘累加得到波束形成结果，完成实时横摇补偿，其中，波束形成公式为：$V\left(k\right)=\underset{i=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(\cos \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ik}}\right)-j\sin \left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ik}}\right)));$式中：V(k)代表波束形成的k个波束输出，V_i代表第i路原始数据输入信号，M代表原始数据的总通道数，j代表复数的虚部，cos()代表余弦函数。