多波束安装步骤

EM2040多波束操作手册一、设备介绍EM2040多波束系统是一款高性能的声纳设备，广泛应用于海洋探测、水下考古、海底地形测绘等领域。

该设备采用先进的波束形成技术，可以实现大范围、高精度的水下探测。

EM2040多波束系统由发射器、接收器、信号处理单元、显示器等部分组成，具有模块化设计，可以根据实际需求进行配置和升级。

二、安装与连接在安装EM2040多波束系统之前，请确保已阅读并理解所有安装指南和安全注意事项。

设备应安装在稳定的工作平台上，确保电源和信号传输线的稳定性。

按照安装手册的步骤进行设备的上架、电缆连接和初始配置。

在完成安装后，务必进行全面的测试以确保设备的正常运行。

三、系统配置在开始使用EM2040多波束系统之前，需要进行一系列的系统配置。

这包括设置系统参数、配置信号处理算法、选择合适的波束模式等。

根据不同的应用需求，用户可以通过用户界面或命令行接口进行系统配置。

建议在熟悉设备性能和操作的前提下进行系统配置，以确保数据的准确性和可靠性。

四、波束调整波束调整是多波束系统中的重要环节，它涉及到波束的方向、宽度和增益等方面的调整。

通过合理的波束调整，可以提高探测精度和覆盖范围。

在进行波束调整时，建议使用标定信号或已知的目标进行测试，以确保调整效果的准确性。

同时，定期进行波束调整可以保持设备的最佳性能状态。

五、数据采集与处理EM2040多波束系统能够实时采集和处理大量水下数据。

数据采集可以通过系统自带的显示器或外部记录设备进行。

数据处理包括信号处理、波束形成、目标检测与跟踪等环节。

通过合理的数据采集与处理，可以得到准确的目标位置、速度和航行参数等信息。

同时，用户可以根据实际需求对数据进行进一步的分析和处理，以提高探测精度和应用效果。

六、故障排除在遇到问题时，首先应查阅用户手册或在线文档以获取解决方案。

如果问题无法解决，建议联系设备制造商的技术支持团队或专业服务提供商以获得帮助和支持。

同时，记录故障现象和解决方案对于今后的故障排除工作也是非常有帮助的。

多波束测量流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!多波束测量是一种先进的测量技术，通过同时使用多个传感器波束，可以实现更准确、更高效的测量流程。

0 引言
多波束测深系统发展于 20 世纪 70 年代，经 历了近 50 a 的发展，已经发展为一项全新水下地 形精密探测技术，它把原先的点线状扩展到面状， 发展为立体测图，可直观显示水下地形的地貌 [1]。 近十几年来，在高新能工作站、三维显示装置、高 精度 GNSS 定位、惯性导航系统、高精度罗经及 其他相关高新技术的支撑下，多波束测深系统朝着 小型化、实用化方向发展，多波束测深系统目前 在长江已经进入普及应用阶段 [2]。安徽省长江河道 管理局在 2016 年引进 2 套多波束测深系统，采用 SeaBat7125 多波束测深系统对各重点崩岸区水下进 行了监测。在实际生产中，对多波束监测系统的参 数和流程进行了优化设计 [3]，积极进行了大量尝试 测量，对采集的成果进行了断面和 GIS 软件分析， 为河道监测提供了新的方法和技术。
1 多波束测深系统在河道监测中应用
长江崩岸严重影响堤防安全，直接制约着长江 大保护的开展，运用多波束测深系统对重点崩岸的监 测，为完善长江崩岸监测体系提供重要的监测手段。 1.1 多波束安装和校准
多波束换能器采用舷外安装方式，固定在距
测量船艏中前部，该区域综合噪声较低且不容易产 生气泡，前后必须使用钢丝绳加固拉紧。多波束的 横向、纵向、艏向安装角度不能偏差太大，要满足 系统安装的要求，防止计算的校正参数值过大。尽 量在船艏艉连线上安装光纤，保证罗经和船体连为 一体，罗经表面指向箭头要指向船艏。船体坐标系 以换能器与水线的交点为参考原点，人面向船艏方 向，X 轴正方向是右舷方向，Y 轴正方向是船艏方 向，Z 轴正方向是垂直向上方向。完成建立船体坐 标系后，要准确量取设备在船体坐标系中的位置参 数，如 GPS 天线、换能器、姿态传感器、光纤罗经 等三维坐标。坐标位置参数量取时，要往返各进行 1 次，取 2 次中间值作为最终结果值，读数要精确 至厘米 [4]。设备安装如图 1 所示。

导 流罩 通过 焊接 固定安 装于船 底 。
甲板单元布放空间 、辅助的姿态传感器、罗经等设备 。 本文 由于此次要求将 Ｅ Ｍ７ １ ０深水多波束测深仪安装 于一艘非科考船上的项目实际需求 ，就要充分调研现有的 硬件环境 ，结合深水多波束 Ｅ Ｍ７ １ Ｏ系统的特点 ，自主设 计研发 出一套适用的安装方案 ，数据采集效果可以等同于 专业的科考船的多波束测量作业 。
有 Ｕ Ｐ Ｓ，防 止船 电不稳 对 电子 元器件 造成 伤 害 。
综合考虑多波束 Ｅ Ｍ７ １ ０对辅助设备的技术要求和辅 助设备的采购成本 ，将辅助设备的配置如表 １ 所示 。
表 １ 辅助 设 备表
ＤＧＰＳ定位 系统 电罗 经 Ｓｔ ａ ｘ Ｔ ｓ ｓ Ｍｅ ｒ ｉ ｄ ｉ ａ ｎ
甲板单元的安装
安装甲板单元前 ，因甲板单元内主要是电路板 ，为防 止设备受船体震动的影响 ，应首先安装减震支架 ，参考减
震 支架 的 法兰 片加 工固 定于 固定墙 体上 的对 应 的法兰 盘 。 由于非专业的科考船上没有设备仪器房，加之换能器
Ｅ Ｍ ７ １ ０系统安装的硬件结构分析
ｃ Ｈ ｛ Ｎ Ａ ｓ ｃ ｌ Ｅ Ｎ ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ ｃ 卜 １ Ｎ 。 Ｌ 。 Ｇ Ｙ ｆ Ｎ Ｆ 。 Ｒ Ｍ Ａ Ｔ ｝ 。 Ｎ ｊ ＿ ａ ｎ ． ２ ｏ １ ５ ． 中 国 科 技 信 息２ ｏ １ ５ 年 第０ ２ 期
基础及前沿
梁 春江
工 服
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ８ ９ ７ ２ 。 ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ８
辅 助设备的安 装
ＤＧＰ Ｓ和罗经系统的安装
姿态传 感 器 表 层声 速仪

多波束测深系统在海洋工程测量中的应用研究在时代和科学快速发展的情况下，大部分海洋航道测试都使用了具有创新性和实际性的测量技术，在这种情况下多波束系统得到了非常广泛的应用，并且取得了非常好的效果。

基于此，本文首先对多波束系统进行介绍，之后对多波束系统的实际应用和应用实例进行深入研究，希望可以通过这种方式确保海洋航道测试的准确性。

标签：多波束系统;海洋工程;相关研究多波束系统中主要利用了条带类型的测量方法，这个系统可以对海底的实际情况进行测量，而且还能精准得出海底地貌数据。

若是可以有效对这种系统进行应用，那么就能加快地形测量技术发展的速度，而且还能提升海底测量的精准程度。

1 多波束系统概述多波束与传统的单波束相比具有一定的优势，特别是在海底构造测量的准确性和实际性方面，整体提升了海底测量的实际效果，而且也节省了工程开展的时间。

2 多波束测深系统的在海洋工程测量中的应用2.1在油田调查中的应用在一般情况下进行海上油田调查时，使用的测量设备都是单波测量设备，实际的测量过程中会受到遮挡物的影响，所以整体降低了GPS的精度，而且有时也无法进行定位。

除此之外，使用这种设备很难对桩柱附近的水深进行测量，所以在进行施工时不具有安全性。

但是在进行测量的过程中使用多波束测量系统，不光具有非常高的清晰度，而且也能在一定的距离内对油井的实际情况进行了解，准确得出实际的作业情况。

目前国内大部分油田工程采用EM3000系统，这种系统能够准确测出地图实际的阴影情况，而且还能非常清楚地看出安装后的地形状态，若是在进行施工的过程中使用单波束系统根本无法达到这种效果。

采油平台阴影地形图实际情况如图1所示。

图1 采油平台阴影地形图2.2 在锚地测量中的应用锚地测量的实际内容是，利用对海底测量得出此部分施工是否可以使用锚地操作进行。

在一般情况下，锚地施工都是依靠单波束系统进行，通过这种方式得出测量区域的深度、地貌以及地质情况，但是这种方法工作量大、耗能高以及施工时间长。

图 4 琼州海峡跨海工程多波束扫测三维图（ 单位： m）
3． 2 测量成果评价
外业扫测成果质量，以检查线与主测线重复测量
精度评价。利用检查测线与测线的全部三维数据，通 过 Hypack 软件计算，得出检查测线测量成果与测线测 量成果的平均偏差为 0． 19 m，标准偏差为 ± 0． 59 m。 其中 83． 30% 的计算点在精度要求以内，基本上呈正 态分布。
水下地形测量采用 GPS ＲTK 测量技术。数据通
讯使用直通式数传电台，参考台架设越高，数传电台作 用距离越大。此次测量采用分段式作业模式，在海南 岸和徐闻岸分别架设参考台。多波束测深的平面定位 和水面高程数据及水位来源于参考台，并在徐闻放坡 和海南玉苞建立了两个潮位自记站，用于对 GPS ＲTK 测量的水面高程及水位进行检验。图 1 为测区范围及 潮位站分布示意，图中白线内区域为测量区域。
2． 2 多波束测深系统安装
多波束测深系统安装与率定是测量中最重要的环 节［2］，首先应 确 定 探 头 在 水 中 的 姿 态，其 中 探 头 在 水 中的横向摆动角度 Ｒ、纵向摆动角度 P、声波延时 D、探 头与测船中心线的夹角 Y 4 个参数必须求准。若测不 准，则往返测量的水下地面数据就重叠不准，所以每次 测量前或探头的姿态发生变化后都必须对多波束测量 系统进行率定与校核。由于测区海况复杂，又处于琼 州海峡主要渔场区，密布的渔网严重影响了测量实施， 多次使测量仪器受损。在测量时多波束水下探头多次 被渔网拉弯或触礁，被迫中断测量，重新安装多波束系 统并重新率定。
摘要： 为了对琼州海峡ຫໍສະໝຸດ 海通道中线桥梁与隧道、西线桥梁主体工程方案进行深入的研究、比选和论证，提出
推荐意见，需要进行琼州海峡( 西线) 水下地形测量。由于海峡中间不可能设潮位站和当前测量技术较难达

交通 – 其他船
生物的 – 海洋生物;一般 <10kHz
普通波动原理 为什么多波束
不正确的水深测量
第一回波量程
不规则海底
深度量程
普通波动原理单波束
测深仪的局限性
窄波束
该窄波束叫做未经稳定的波
束
来自有限面积的回波
普通波动原理单波束
测深仪的局限性
纵摇角度
未经稳定的波束受船舶
运动影响
实际照射的区域
希望照射的区域
d1
S1
d2
d
S2
Sound sources
Line of equidistant locations
普通波动原理
相长干涉位置 2
A


S1

S2
d
A = d x sin
相长干涉 : A/ = 0; 1; 2; 3
or d/ x sin = 0; 1; 2; 3; 4;
相消干涉 : d/ x sin = 0 5; 1 5; 2 5; 3 5;
SeaBat 8111
240kHz
SeaBat 8101
<1dB/km
2 dB/km
5dB/km
30dB/km
20dB/km
70dB/km
455kHz
SeaBat 8125
70dB/km
110dB/km
散射
水中的声波遇到下列物体后发生散射:
水面 水底和陆地
有机颗粒
海洋生物
气泡
温度变化
加强背板
波束形成 – 换能器阵
导电涂层
连接导线
波束形成 – 水听器阵
阵基元
1
2

一、多波束、劈裂天线3.1.应用场景3.1.1.密集城区场景密集城区优化问题一直是网络优化难点之一，密集城区建站难，深度覆盖不足，个人用户私装放大器，导致网络上行底噪不断抬升，通话质量不断下降。

密集城区场景主要存在以下特点：➢高话务压力：密集城区存在大量移动用户，话务量高，导致基站配置不断增加，网络干扰剧增➢深度覆盖不足：密集城区楼房建设密集，对无线信号的传播影响很大➢基站建设困难成本高：密集城区居民对移动基站比较敏感，建站选址困难。

密集城区楼房建设密集，信号传播损耗大，依靠宏站和分布系统覆盖成本高➢干扰严重：载频多，无线环境复杂，内部干扰严重，而且容易对周边基站造成影响➢针对不同场景问题应用多波束天线可以有效解决以上问题，以下将结合实际案例介绍多波束天线的应用。

通过多波束天线优秀的覆盖特性。

在覆盖上做到精细控制，减少过覆盖、多重信号重叠造成的各种优化困难。

在容量上，以需求为导向，提升网络容量，解决接入困难的问题。

从而提高GSM1800信号在城中村深度覆盖能力，从而实现双频网话务均衡的目标，降低城中村私装直放站对GSM900网络造成的影响，提升用户感知。

3.1.2.高话务场景高话务场景是指在某个网络中，用户比较集中、话务水平高于其他区域的场景，例如校园、车站、机场、广场等。

在这些场景中，由于用户数量庞大，周围的基站建设也比较集中。

无线网络呈现强信号、强干扰、高负荷、高需求的特点。

因为用户多而且相对集中，在很小的范围内需要较多的基站覆盖以保证容量，而过多的基站信号重叠会带来了干扰、频繁切换等问题，同时，控制覆盖的困难导致难以投入更多的载波资源，从而限制了网络容量，造成拥塞、接通问题。

高话务场景的优化一直是大中城市网络优化的难点，处于场景中的客户多数是网络敏感客户，对网络的轻微变化感知明显，容易造成网络投诉，这就要求高话务场景的优化要十分谨慎。

另外，对高话务场景的优化要考虑到频率、小区容量、基站选址等问题，实施扩容看似简单的手段，在这种场景下受到种种限制而难以实施，或实施后产生很大的负作用。

5G 基于单/多波束的统一接入流程在NR中，统一初始接入流程需考虑单波束和多波束操作。

接入方案的设计应涵盖不同的场景以及TRP和UE的不同假设能力。

在NR的低频网络中，TRP/UE的下行覆盖区域或上行覆盖距离可以由单个波束覆盖，这被称为基于单波束的方法。

然而，在更高频率的情况下，由于较大的路径损耗，信道/信号传输严重依赖于高度定向链路。

在这种情况下，需要多个定向波束来覆盖下行覆盖区域并执行初始接入，这称为基于多波束的方法。

无论如何，从UE的角度来看，对于基于单波束或多波束的方法，初始接入过程应尽可能统一。

此外，TRP的不同波束赋形能力和UE的波束赋形能力也将影响基于波束的接入设计。

例如，取决于TRP的波束赋形能力，它可能能够在一个方向、多个方向或实际上在所有可能的方向上同时发送同步信号。

无论如何，对于TRP/UE的不同波束赋形能力，初始接入过程也应该尽可能统一。

对于高频情况下基于多波束的接入操作，小区所需的波束数量可能非常大。

具有不同波束的初始接入信道/信号通常是具有相同传送信息的多次重复。

与基于单波束的方法相比，这些信道/信号的开销随着小区中所需波束数的增加而增加。

因此，基于波束接入的第一个问题是开销。

此外，由于UE的移动性，接收初始接入信道/信号的UE的服务波束可能需要改变。

UE处频繁的波束切换将在可靠性方面带来新的挑战。

所以，对于基于波束的初始接入信道/信号，NR系统设计中应考虑以下问题：●基于多波束方法的开销问题●基于波束传输的可靠性问题初始接入流程取决于网络部署场景。

考虑到单波束只是多波束的一个特例，多波束的设计也可以应用于单波束。

以下设计适用于两种方法。

非独立场景中的初始接入当NR在低频率（例如sub-6 GHz）和较高频率下工作时，NR较低频率的TRP可协助较高频率的TRP完成接入过程。

此部署称为多连接操作。

在这种情况下，假设UE已经实现到LF-TRP的粗略同步，并且已经连接到低频网络。

R2Sonic 20XX 多波束操作流程一、参照如下配置清单：1多波束水下地形测量系统SONIC 2024，包括收/发射换能器、15米数据电缆、声呐接口单元（SIM ）2 Octans-IV 光纤罗经和姿态传感器3 AML Minos X 声速剖面仪4 Micro 表面声速探头，包括15米数据电缆5 GPS 信标接收机 Hemisphere R330 6QINSy 实时数据采集处理和显示软件 7Caris Hips & Sips 数据后处理软件二、连接示意图如下：1OCTANS 罗经和运动传感器接线盒网线GGA声速剖面仪GPSQinsy1PPS+ ZDA数据采集计算机表面声速探头2024 换能器三、操作流程1．前期准备了解测区概况，包括测区的水文、潮汐和地质情况，测区中央子午线、投影及坐标转换参数等内容。

2. 设备安装如上图所示，将多波束和表面声速探头安装到导流罩上，并通过安装杆固定到船上，要保证船在航行的过程中，多波束安装杆不能抖动，否则无法保证数据的准确性。

3. 系统接线安装GPS及光纤罗经Octans，按照连接示意图，完成多波束及辅助设备的连接。

4. 系统供电PC开机，GPS、Octans和SIM(多波束声纳接口单元)通电。

5. 声速剖面测量测量船开到测区，停船。

参照说明书《MinosX用户使用手册》，测量声速剖面。

6. 运行R2Sonic.exe多波束控制软件，参照说明书《Sonic 2024 使用指南》。

如果SIM盒上没有外接表面声速探头，则在Settings->Ocean settings…，勾选Sound velocity，输入探头所在深度的声速值，SVP的指示灯显示为黄色。

如果SIM盒上没有外接姿态数据（TSS1格式，100hz），且Settings->Sensor settings…，Motion的Interface选择Off，那么，MRU显示为灰色。

一定要保证GPS、PPS的指示灯为绿色，时间显示为格林威治时间，否则，表明时间没有同步，不能进行下一步操作。

Parking lot survey lines
HYPACK® data from Optech ILRIS scanning laser.
注意事项
避免使用较差的定位数据进行校准。
•如果有RTK GPS ，建议使用RTK 以获得最高的定位精度。
避免在非常浅的水域做校准
•在较深水域做校准，数据的可信度更高。 •在可以实现的情况下，在尽量深的区域做校准。
右图是探头横摇安装出现 误差时，跑往返线时对数 据造成的影响。
USACE Requirements for Patch Testing (EM1110-2-1003)
•在多波束系统最初安装后应进行校准，且在每次各设备位置改变，重新安装择平坦地形. • 选择大的起伏地形,沿开挖好的平坦航道即可校准
•在每一个偏差度数下计算出一个误差值.
•误差值最小的角度通常即位偏差角度,但个别情况下不是这样,还需注意计算结 果的合理性.
较好的校正结果
•两条线重合度高. •误差值在最小的位置
较差的校正结果
•两条线重合度低. •误差值大
校准窗口
使用MBMAX中的剖面工具,选择合适的显示方法. • 选择显示的内容
• Different line geometry to overlap port and starboard heads separately.
• Requires 3 survey lines instead of 2. • Lines A and B overlap starboard head. • Lines B and C overlap port head.
延迟，纵摇与朝向校准：
• 选择较大的起伏地形。 • 开挖的航道边坡可以用来校准。 • 也可以使用水下布放的管线位置校准。 • 有时可以在符合上述所有要求的同一个区域完成校准。

浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析◎ 王文胜 福建省港航勘察科技有限公司摘 要：文章针对多波束测深系统在水下地形测量中影响测量精度的因素、质量控制措施和成果数据精度评估进行了讨论。

笔者介绍了多波束测深系统的原理和应用，从质量控制措施和成果质量分析两个方面进行了详细阐述，提出了外业数据采集阶段和内业数据后处理阶段一些控制措施的方法。

在成果质量分析方面，介绍了比较分析方法对多波束系统的精度评估方法。

文章最后总结了多波束测深系统的测量精度是水下地形测量中的关键问题，通过合理的措施可以提高测量结果的准确性和可靠性，同时呼吁进一步研究和改进多波束系统，以满足不同精度要求的水下地形测量需求。

关键词：多波束测深系统；影响测量精度的因素；质量控制措施；成果质量分析水下地形测量是海洋科学和海洋工程中的重要研究内容，而测量精度控制与精度评估是水下地形测量中的关键问题。

在水下地形测量中，多波束测深系统作为一种广泛用于水下地形测量的技术，具有高效、高精度的特点，在测量过程中，能实现水深的完全覆盖，在呈现水下地貌方面能做到更准确、更生动[1]。

多波束测深系统通过同时发送多个声波束并接收反射波，能够获得多个测深值，提高测量的效率和精度。

因此，对多波束测深系统的质量控制和精度评估具有重要意义。

1.多波束测深系统的工作原理多波束测深系统是基于声学原理进行水下地形测量的技术。

它利用多个声纳传感器发射扇形波束，并接收水底反射回波信号，通过对信号的处理和计算，可以准确地获取水下地形的信息[2]。

多波束测深系统的工作原理如下：1）多声波束发射：系统中的多个声纳传感器同时发射多个声波束。

每个声波束的发射方向和角度可以根据测量需求进行调整。

2）声波传播和反射：发射的声波束在水中传播，当遇到水下地形时，一部分声波会被地形表面反射，形成回波信号。

3）回波信号接收：多个声纳传感器接收到反射的回波信号，并将其转化为电信号。

4）信号处理：接收到的回波信号经过放大、滤波、时域和频域处理等，以提取出与水下地形相关的信息。

多波束测深系统在水下地形测量中的应用摘要：早期的水下地形测量采用测绳、测杆等，测量精度不高。

后来基于回波测深技术的单波束测深仪大大提高了水深测量的精度，由原来的点测量发展为断面式线测量。

多波束测深技术是基于声波探测技术的新一代水下地形测量技术，一次照射能够获得几百个水深信息。

相对于单波束测量，其测量精度和效率更高，在库容测量、水库淤积测量、河道勘测等方面应用广泛。

基于此，本文主要对多波束测深系统在水下地形测量中的应用进行了简要的分析，以供参考。

关键词：多波束测深系统；水下地形测量；应用引言多波束测深系统的发展很大程度上解决了水下地形测量的精度和效率问题，可以在较短的时间内获取某水域详细准确地地形信息，是一种高精度、高效率的测量方法。

1多波束水深探测技术1.1基本原理多波束测深系统能够有效探测水下地形，得到高精度的三维地形图。

多波束测深系统的工作原理是利用发射换能器阵列向水底发射宽扇区覆盖的声波，利用接收换能器阵列对声波进行窄波束接收，通过发射、接收扇区指向的正交性形成对水底地形的照射脚印，对这些脚印进行恰当的处理，一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚至更多的水底被测点的水深值，从而能够精确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化，比较可靠地描绘出水底地形的三维特征。

1.2多波束系统组成一套完整的多波束测深系统通常由多波束声学系统、外围辅助传感器、数据处理软件3部分组成。

多波束声学系统主要包括换能器、声纳处理系统及显示系统；外围辅助传感器包括GPS、罗经、表面声速仪、声速剖面仪以及姿态传感器；数据处理软件主要包括导航采集软件和后处理软件。

系统组成见图1。

图1多波束系统组成示意图多波束声学处理系统主要由发射和接受换能器以及甲板单元PU组成，负责接受采集软件的指令实现波束的发射与接受以及波束的修正处理。

外围辅助设备中GPS提供实时平面位置以及PPS同步时间信号，罗经和姿态传感器为系统提供真北方向和测船纵横摇以及艏摇姿态信息，声速剖面仪提供声线改正，用于对水深测量数据的修正。

Hypack&hysweep多波束数据内业处理流程注：本文档只是安装流程将用到的功能做一简单介绍，其他功能模块不做介绍，如具体操作不是很清楚可以参考英文资料。

1、新建工程项目打开Hypack软件，点击文件—Project manager，打开项目管理器点击新建项目，输入项目名称，确定即可。

2、编辑项目坐标系统点击测量准备—大地测量参数，打开测量参数窗口，编辑相关参数如，使用WGS84坐标时，格网选择无，椭球体选择WGS-84,投影选择Transverse Mercator，输入正确的中央子午线，比例尺因子为1，编辑完成后点击确定即可。

3、计算校准参数在数据文件窗口，右击原始数据文件—添加文件，选择校准数据索引文件首先选择要进行横摇校准的侧线点击数据处理—多波束Max在多波束Max窗口中，点击文件—打开，选择校准数据索引文件选择要进行横摇校准的两条侧线数据，弹出的打开选项窗口中，垂直基准选择水深，点击确定选择测量时记录的声速文件和潮位文件在读取参数窗口中，点击设备信息，输入各设备的偏移参数，确定依次查看每条侧线的横摇纵摇、艏向等参数窗口，如有突然的跳点数据，进行删除没有问题后，点击文件—将原始数据转换为改正后的数据在sweep窗口中，将跳点等噪音数据提出，安装设置的条带数，将每条测量的所有数据都处理完毕待二级编辑处理完成之后，即可运行三级编辑，点击文件--矩阵填充在矩阵选项窗口中，选择自动调节尺寸到数据，单元格尺寸在校准阶段最好选择缺省，然后确定。

在三级编辑的测量窗口，我们可以看到两条测线的水深数据。

在进行横摇校准时，我们需要选择一块平坦区域的数据进行计算，因此，在测量窗口，我们使用“剪切校准测试界面”工具进行数据选择。

待选定数据后，软件会自动弹出多波束校准窗口在次窗口中，我们选择合适的步进和步长数，点击“开始测试”，计算结果如果水深误差曲线呈现V型曲线，那么说明解算正常，选择低估值时水深误差最小，即横摇校准值为低谷数值。

1 启动SIS软件注意：SISlicense狗必须插在水文工作站（HWS）的USB接口上，SISlicense狗用于SIS软件的一些高级功能。

另外，打开SIS软件之前需确保声呐单元，外部传感器和水文工作站（HWS）开机。

2 进入调查工区，设置参数和投影。

配置调查工区（1）选择‘Survey Administrator’选项，设置调查工区类型的参数。

（2）选择‘New Survey’选项，并选择调查工区的模型。

（3）定义调查工区的名字。

（4）检查‘grid cell size’3 检查安装和执行时间参数打开安装或执行时间参数界面：（1）打开‘Current echo sounder’改变声呐的参数；（2）可以通过两种方式选择安装参数：1.利用‘Frame selection’选择目标的安装或执行时间参数2.从‘View→Tear Off’菜单按钮选择‘Installation parameters’或‘Running parameters’选项。

4 启动声呐（1）点击‘Rescan’按钮扫描可用的声呐（2）在‘Echo sounder - not started’窗口选择声呐5 运行BIST（推荐）（1）点击‘Run all BISTs’按钮，或者一个一个地点击BIST测试按钮。

（2）核验每个BIST按钮变为绿色，如果测试失败，按钮将会变为红色或黄色。

测试的结果显示在‘PU BIST result’中。

6 导入Neptune网格数据进SIS（1）选择Tools→Custom...→Create grids from ascii files（2）选择调查工区的‘projection’（3）设定‘Grid size in meters’和‘Number of cells in processing grid’（4）点击‘Select grid output directory...’按钮选择网格存储位置（5）输入网格名字‘Grid name’（6）选择‘Select ascii input files’按钮弹出导入Neptune网格的对话框（7）如果想移除选中的文件，则选择‘Remove files in list’（8）点击‘ok’（9）从SIS主菜单中选择‘File→Import/Export…’（10）点击‘Import’按钮（11）选择存储网格的文件夹位置。

一、系统配置1、多波束声纳传感器2、电源线、网线（用于多波束与电脑之间数据传输）、电缆线（连接GPS与RPH至电脑）、USB转串口线2根3、RPH传感器4、GPS及天线5、高配置电脑（100M以上网卡、双核或四核以上、WinXP系统、处理器2.8GHz以上）6、导航船与安装支架7、直流电源24V (I max=2A)二、具体要求1、连接电源线与网线到多波束装置，用24V直流电源，将网线插到多波束网口里，另一端连至笔记本；2、将USB转换器插到电脑上获取串口号；3、将USB转换器与RPH传感器和GPS连在一起；4、连接RPH电源与GPS电源；5、第一次运行软件时需配置笔记本的系统配置；5.1、安装USB转串口驱动5.2、禁用杀毒软件及无线网络5.3、禁用省电模式5.4、配置本地IP：192.168.1.188，子网掩码：255.255.255.05.5、配置网络适配器速度为“自动侦测”（设备管理器--网络适配器--属性--高级--连接速度和双工模式--自动侦测）5.6、使用“msconfig”程序时禁启后台所有任务（Microsoft System Configuration，系统配置实用程序，“开始”--“运行”--键入“msconfig”--选择要禁用的程序）5.7、安装好多波束测量软件6、安装要求6.1、GPS、RPH、多波束装置竖直方向在一条杆上，三者的三维坐标方向一致，GPS坐标（Xg，Yg，Zg），换能器坐标（Xt，Yt，Zt），船坐标（X,Y,Z），O为船重心坐标原点；6.2、Xt=Xg为GPS所在杆与船重心的X向垂直距离；Yt=Yg=0为GPS所在杆与船重心的Y向垂直距离；Zt>0为换能器入水深；Zg<0为GPS到换能器Z向垂直距离；Zc<0表示船重心在水面以上；7、校准7.1、对RPH的角误差进行校准用Patch Test获取或预设一估值；7.2、对GPS位置进行校准GPS天线位置相对于换能器位置的偏离值；GPS延时是GPS记录的延时；。

校准（The Patch Test）
• 多波束校准包括:
GPS 延时（Latency） 横摇偏差（Roll） (about the Y axis) 纵摇偏差（Pitch） (about the X axis) 艏摇偏差（Yaw） (about the Z axis)
• 要进行多波束校准，首先要在特定的海底 地形上采集数据 • 安装一次就要校准一次。当更换设备或改 变传感器位置都要做校准
TVG 曲线
Gain
Time
Gain
Time
增益设置只是整体向上或下移动增益曲线而不改变曲 线形态
TVG 增益
Spread Loss
可用值等范围为 0～60，缺省的初始值为30。
Absorb 可用值等范围为 0～120 dB/km ，缺省的值对海水为70 dB/km ，对淡水为20 dB/km
增益按照下列公式随时间（深度）变化：
5dB/km
30dB/km
20dB/km
70dB/km
70dB/km
110dB/km
Seawater Absorption db/km Freq.
200 210 220 230 240 250 260
10°C
55 57 59 61 63 65 67
15°C
67 69 71 74 76 78 80
20°C
三、多波束数据三维成图工程应用实例
1）、原始测量数据形成的三维俯视图
该区域航线长约95m，扫趟宽度约53m。设计通航水深16.8m
三、CARIS三维成图工程应用实例
2）、某港港池柱状碍航物三维图
Reson SeaBat 8101-ER 多波束测深仪
Reson SeaBat 8101-ER 技术指标