ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АРТЕФАКТОВ В ФОРМЕ «ВОЛН» НА ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЯХ РЕЛЬЕФА ДНА
Аннотация
Существует много областей применения данных батиметрии, но в последнее время все большее внимание уделяется данным высокого разрешения. Современная гидроакустическая аппаратура быстро развивается, предоставляя широкий спектр возможностей, а, значит, необходимо одновременно развивать и методы, контролирующие сбор данных высокого разрешения. Ввиду высоких затрат на проведение инженерных изысканий, сегодня для экономии средств все большее внимание уделяется комплексным исследованиям. Такие исследования подразумевают сбор данных различными сенсорами одновременно, например, аналоговые изыскания на трассе строительства трубопровода, когда одновременно ведется запись данных гидролокатора бокового обзора, многолучевого эхолота, нескольких профилографов с разным разрешением и проникающей способностью (penetration), системой магнитометров и др. Следовательно, на каждый тип данных априорно накладываются жесткие требования относительно качества. Работа посвящается поиску причин возникновения артефактов в виде волн на данных батиметрии, губительно влияющих на их качество. Найдены и рассмотрены основные предпосылки возникновения этих волн на данных батиметрии. Предложены пути компенсации вышеуказанных ошибок. Анализируется влияние на данные таких параметров, как положение центра вращения судна, появление ненулевых временных задержек,синхронизация данных программными средствами, установка нулевых плоскостей датчиков перемещения судна и измерения смещений. Подняты вопросы создания динамической модели судна с изменяющимся центром вращения, представлены примеры данных, на которые оказывают влияние различные ухудшающие качество факторы. Представлена формула для расчета оптимальной скорости передачи данных протоколом RS 232. Изложены результаты проводимых тестирований, определены области дальнейших исследований, направленных на улучшение качества получаемых данных.
Ключевые слова
съемка рельефа дна высокого разрешения, многолучевой эхолот, датчик перемещения судна, измерение смещений, положение центра вращения судна, артефакты на данных батиметрии, угловые ошибки, Motion Reference Unit
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Calder B. R. Automatic processing of high-rate, high-density multibeam echosounder data / B. R. Calder, L. A. Mayer // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. - 2003. - Vol. 4. - Is. 6. DOI: 10.1029/2002GC000486.
Roberts J. M. Acoustic mapping using a multibeam echosounder reveals cold-water coral reefs and surrounding habitats / J. M. Roberts, C. J. Brown, D. Long, C. R. Bates // Coral Reefs. - 2005. - Vol. 24. - Is. 4. - Pp. 654-669.
Yang F. A post-processing method for the removal of refraction artifacts in multibeam bathymetry data / Yang, J. Li, Z. Wu, X. Jin, F. Chu, Z. Kang // Marine Geodesy. - 2007. - Vol. 30. - Is. 3. - Pp. 235-247. DOI: 10.1080/01490410701438380.
Sacchetti F. Geomorphology of the Irish Rockall Trough, North Atlantic Ocean, mapped from multibeam bathymetric and backscatter data / F. Sacchetti, S. Benetti, A. Georgiopoulou [etc.] // Journal of Maps. - 2011. - Vol. 7. - Is. 1. - Pp. 60-81. DOI: 10.4113/jom.2011.1157.
Колосков Е. Н. Применение современных гидрографических технологий для изучения рельефа и донного газопроявления в северных морях России / Е. Н. Колосков, Ю. Г. Фирсов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 3 (31). - С. 54-62.
Барашок П. И. Современные способы обследования морского дна для обнаружения и устранения взрывоопасных объектов до строительства трубопровода / П. И. Барашок, Ю. Г. Фирсов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 1 (35). - С. 47-59. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-47-59.
Фирсов Ю. Г. Новые методы пространственной визуализации результатов инженерной батиметрической съемки / Ю. Г. Фирсов, И. В. Кожухов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 2 (24). - С. 17-23.
Farrell J. Aided navigation: GPS with high rate sensors / J. Farrell. - McGraw-Hill Education, 2008. - 530 p.
Nassar S. Improving the inertial navigation system (INS) error model for INS and INS/DGPS applications: Dr. Diss. / S. Nassar. - National Library of Canada=Bibliothèque nationale du Canada, 2003. - 155 p.
Meijer G. A. L. Methods to assess physical activity with special reference to motion sensors and accelerometers / G. A. L. Meijer, K. R. Westerterp, F [etc.] // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. - 1991. - Vol. 38. - Is. 3. - Pp. 221-229. DOI: 10.1109/10.133202.
Godhaven J. M. Adaptive tuning of heave filter in motion sensor/ J. M. Godhaven // OCEANS’98 Conference Proceedings. - IEEE, 1998. - Vol. 1. - Pp. 174-178. DOI: 10.1109/OCEANS.1998.725731
Фирсов Ю. Г. Основы гидроакустики и использования гидрографических сонаров: учеб. пособие / Ю. Г. Фирсов. - СПб.: Нестор-история, 2010. - 348 с.
Лисецкий С. Ю. Стек TCP/IP в технологических сетях / С. Ю. Лисецкий, Д. П. Медведенко // Программные продукты и системы. - 2005. - № 3. - С. 2.
Олссон Г. Цифровые системы автоматизации и управления / Г. Олссон, Д. Пиани. - СПб.: Невский Диалект, 2001. - 557 с.
Агуров П. В. Последовательные интерфейсы ПК. Практика программирования / П. В. Агуров. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 496 с.
Игнатьев А. С. Создание распределенных систем управления на базе высокоскоростного последовательного интерфейса / А. С. Игнатьев // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2008. - № 12. - С. 5-6.
Nachman M. Moored ship motion determination system: pat. № 5089972 / M. Nachman, R. H. Overton. - США, 1992.
Seo S. G. The use of pivot point in ship handling for safer and more accurate ship manoeuvring / S. G. Seo // Proceedings of IMLA. - 2011. - Vol. 1. - № 29. - Pp. 271-280.
Bound J. Measurement error in survey data / J. Bound, C. Brown, N. Mathiowetz // Handbook of econometrics. - 2001. - Vol. 5. - Pp. 3705-3843. DOI: 10.1016/S1573-4412(01)05012-7.
Об авторах
Барашок Павел Иванович - геодезист ГГП
ЗАО «РОМОНА»
