Потапов Е.В., Ломаков В.В., Ковчин М.И., Ковчин И.С.
ВЛИЯНИЕ ДИНАМИКИ СУДНА НА ДАННЫЕ БАТИМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЛОЩАДНОГО ПОКРЫТИЯ
Санкт-Петербургский военно-морской институт морской корпус Петра Великого.
За последние несколько лет существенно улучшилась элементная база составных компонентов гидроакустических станции площадного покрытия, большее внимание стало уделяться проблемам системной интеграции этих комплексов. Особый вопрос составляют появление артефактов в высококачественных данных, получаемых от многолучевых эхолотов. Разработанная NOAA в 1980-х годах процедура полевой калибровки, иначе известная как пач-тест, нацелена на отыскание систематических погрешностей. Грубые погрешности системной интеграции, как правило, ярко видимы и легко устраняемы. Скрытую проблему составляют погрешности, вызванные динамическими возмущениями. Такие динамические воздействия можно разделить на два типа: на те, которые вызваны воздействием волнения моря, и те, которые обусловлены долгопериодическими ускорениями. Для отслеживания и внесения корректуры в результаты измерений за положение судна на волне используется датчик динамических перемещений. Современная промышленность производит большое разнообразие таких датчиков, общим для которых является наличие тройки ортогонально расположенных акселерометров.
В работе Андрэ Година рассматривается проблематика калибровки многолучевого эхолота на мелководье. В ней детально описываются основные ошибки системной интеграции и даются рекомендации по выполнению процедуры калибровки системы с целью отыскания систематических погрешностей. Тем не менее, в данных батиметрии появляются артефакты, выраженные как ребристость, распространяющаяся вдоль промерного галса. Эти артефакты невозможно выявить при традиционных представлениях материалов, таких как контурирование, цветное кодирование. Зарубежными предприятиями, занимающимися производством гидрографических работ, в последнее время стала применяться методика контроля качества известная как солнечное освещение или же затенение. Суть её заключается в том, что с помощью программного аппарата создаются дополнительные поверхности, на которых чётко проявляются артефакты не заметные при традиционных методах контроля. Данной проблеме было посвящено диссертационное исследование Лотте Шуитема (Голландия). В ходе исследования были выявлены основные факторы, вызывающие артефакты в результатах батиметрии. Они носят скорее субъективный характер и связаны с неточностями при размещении блоков системной интеграции в корабельной системе координат. В работе Хьюза Кларка по остаткам динамических движений в данных систем площадного покрытия выделяется семь основных причин появления артефактов. Все случаи были смоделированы и подробно рассмотрены вызывающие их причины. В ходе камеральной обработки, визуально невозможно определить какая именно причина привела к появлению артефактов, потому, что все артефакты отображаются одинаково.
К настоящему времени проблема появления артефактов остаётся открытой. Разумеется, что не представляется возможным полностью исключить вызывающие их причины в данных многолучевой батиметрии, однако необходимо разработать методику, позволяющую с помощью нескольких дополнений к обычному пач-тесту проверить системную интеграцию на вероятность появления артефактов. И в случае неудовлетворительных результатов произвести корректировку до выхода на промерные работы.
Наиболее распространёнными ошибками, влекущими появление артефактов являются:
- Артефакты, связанные с определением плеча рычага;
- Артефакты, связанные с запаздыванием информации о качке;
- Артефакты, связанные с несоответствием осей рыскания.
Для минимизации вероятности появления артефактов следует тщательно выбирать программное обеспечение, правильно располагать датчики на борту судна. Для выравнивания собственных осей приборов к осям корабельной системы координат следует прибегнуть к опыту голландцев по данному вопросу. Прокладывать промерные галсы таким образом, чтобы избегать сильных изменений направления движения судна в районе проведения съёмки, маневры для захода на очередной галс производить за пределами исследуемого района, учитывая время, которое необходимо для того чтобы минимизировать влияние фильтрующего действия датчика
За последние несколько лет существенно улучшилась элементная база составных компонентов гидроакустических станции площадного покрытия, большее внимание стало уделяться проблемам системной интеграции этих комплексов. Особый вопрос составляют появление артефактов в высококачественных данных, получаемых от многолучевых эхолотов. Разработанная NOAA в 1980-х годах процедура полевой калибровки, иначе известная как пач-тест, нацелена на отыскание систематических погрешностей. Грубые погрешности системной интеграции, как правило, ярко видимы и легко устраняемы. Скрытую проблему составляют погрешности, вызванные динамическими возмущениями. Такие динамические воздействия можно разделить на два типа: на те, которые вызваны воздействием волнения моря, и те, которые обусловлены долгопериодическими ускорениями. Для отслеживания и внесения корректуры в результаты измерений за положение судна на волне используется датчик динамических перемещений. Современная промышленность производит большое разнообразие таких датчиков, общим для которых является наличие тройки ортогонально расположенных акселерометров.
В работе Андрэ Година рассматривается проблематика калибровки многолучевого эхолота на мелководье. В ней детально описываются основные ошибки системной интеграции и даются рекомендации по выполнению процедуры калибровки системы с целью отыскания систематических погрешностей. Тем не менее, в данных батиметрии появляются артефакты, выраженные как ребристость, распространяющаяся вдоль промерного галса. Эти артефакты невозможно выявить при традиционных представлениях материалов, таких как контурирование, цветное кодирование. Зарубежными предприятиями, занимающимися производством гидрографических работ, в последнее время стала применяться методика контроля качества известная как солнечное освещение или же затенение. Суть её заключается в том, что с помощью программного аппарата создаются дополнительные поверхности, на которых чётко проявляются артефакты не заметные при традиционных методах контроля. Данной проблеме было посвящено диссертационное исследование Лотте Шуитема (Голландия). В ходе исследования были выявлены основные факторы, вызывающие артефакты в результатах батиметрии. Они носят скорее субъективный характер и связаны с неточностями при размещении блоков системной интеграции в корабельной системе координат. В работе Хьюза Кларка по остаткам динамических движений в данных систем площадного покрытия выделяется семь основных причин появления артефактов. Все случаи были смоделированы и подробно рассмотрены вызывающие их причины. В ходе камеральной обработки, визуально невозможно определить какая именно причина привела к появлению артефактов, потому, что все артефакты отображаются одинаково.
К настоящему времени проблема появления артефактов остаётся открытой. Разумеется, что не представляется возможным полностью исключить вызывающие их причины в данных многолучевой батиметрии, однако необходимо разработать методику, позволяющую с помощью нескольких дополнений к обычному пач-тесту проверить системную интеграцию на вероятность появления артефактов. И в случае неудовлетворительных результатов произвести корректировку до выхода на промерные работы.
Наиболее распространёнными ошибками, влекущими появление артефактов являются:
- Артефакты, связанные с определением плеча рычага;
- Артефакты, связанные с запаздыванием информации о качке;
- Артефакты, связанные с несоответствием осей рыскания.
Для минимизации вероятности появления артефактов следует тщательно выбирать программное обеспечение, правильно располагать датчики на борту судна. Для выравнивания собственных осей приборов к осям корабельной системы координат следует прибегнуть к опыту голландцев по данному вопросу. Прокладывать промерные галсы таким образом, чтобы избегать сильных изменений направления движения судна в районе проведения съёмки, маневры для захода на очередной галс производить за пределами исследуемого района, учитывая время, которое необходимо для того чтобы минимизировать влияние фильтрующего действия датчика