双探头多波束控制方法、装置及多波束探测系统制造方法及图纸

本申请公开了一种双探头多波束控制方法、装置以及多波束探测系统，所述方法包括：获取辅助测量装置采集的多波束探测系统的辅助测量信息，辅助测量信息包括多波束探测系统的位姿信息和航向；基于各个声呐探头的发射波束分辨率确定各个声呐探头的相位控制角度，第一声呐探头的相位控制角度用于控制第一声呐探头发射的脉冲信号向航向偏离，第二声呐探头的相位控制角度用于控制第二声呐探头发射的脉冲信号向与航向相反的方向偏离；基于第一声呐探头和第二声呐探头各自的相位控制角度控制第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号；基于第一声呐探头和第二声呐探头各自接收到的测深信号以及辅助测量信息，确定待测量水域的水深值。确定待测量水域的水深值。确定待测量水域的水深值。

【技术实现步骤摘要】
双探头多波束控制方法、装置及多波束探测系统


[0001]本申请涉及水域探测领域，尤其涉及一种双探头多波束工作方法、装置及多波束探测系统。

技术介绍

[0002]多波束测深声呐是一种高效率、高精度和高分辨率的海底地形测量设备，其利用发射换能器阵列向海底发射宽扇面覆盖的声波，通过接收换能器阵列对声波进行窄波束接收，利用波束指向的正交性，形成水域(比如海域、河域)地形的照射脚印，进而对这些照射脚印内的反向散射信号进行到达时间(Time of Arrival，TOA)和到达方向(Direction of Arrival，DOA)的估计，就能得到对应的水深值。
[0003]为了进一步提高多波束的扫测覆盖宽度，具有双声呐探头的多波束探测系统应用而生。目前，这类多波束探测系统通常采用双声呐探头交替工作的方式进行测深，也即两个声呐探头以相同的频率交替间隔发射多个脉冲信号，这样，所得的探测点密度有所下降，并且，每个声呐探头获得的声学数据所得的条带数据会呈现出左右不均匀的现象，从而导致探测点的遗漏。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种双探头多波束控制方法、装置及多波束探测系统，用于解决目前的多波束探测系统存在的探测点遗漏的问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例采用下述技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种双探头多波束控制方法，应用于具有第一声呐探头、第二声呐探头和辅助测量装置的多波束探测系统，所述方法包括：
[0007]获取所述辅助测量装置采集的辅助测量信息，所述辅助测量信息包括所述多波束探测系统的位姿信息和航向；
[0008]基于所述第一声呐探头的发射波束分辨率，确定第一相位控制角度，以及基于所述第二声呐探头的发射波束分辨率，确定第二相位控制角度，其中，所述第一相位控制角度用于控制所述第一声呐探头发射的脉冲信号向所述航向偏离，所述第二相位控制角度用于控制所述第二声呐探头发射的脉冲信号向与所述航向相反的方向偏离；
[0009]基于所述第一相位控制角度和所述第二相位控制角度，控制所述第一声呐探头和所述第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号，以及通过所述第一声呐探头和所述第二声呐探头分别接收所述待测量水域针对接收到的脉冲信号所反射的测深信号；
[0010]基于所述第一声呐探头接收到的第一测深信号、所述第二声呐探头接收到的第二测深信号以及所述辅助测量信息，确定所述待测量水域的水深值。
[0011]第二方面，本申请实施例提供一种双探头多波束控制装置，应用于具有第一声呐探头、第二声呐探头和辅助测量装置的多波束探测系统，所述装置包括：
[0012]获取单元，用于获取所述辅助测量装置采集的辅助测量信息，所述辅助测量信息
包括所述多波束探测系统的位姿信息和航向；
[0013]第一确定单元，用于基于所述第一声呐探头的发射波束分辨率，确定第一相位控制角度，以及基于所述第二声呐探头的发射波束分辨率，确定第二相位控制角度，其中，所述第一相位控制角度用于控制所述第一声呐探头发射的脉冲信号向所述航向偏离，所述第二相位控制角度用于控制所述第二声呐探头发射的脉冲信号向与所述航向相反的方向偏离；
[0014]控制单元，用于基于所述第一相位控制角度和所述第二相位控制角度，控制所述第一声呐探头和所述第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号，以及通过所述第一声呐探头和所述第二声呐探头分别接收所述待测量水域针对接收到的脉冲信号所反射的测深信号；
[0015]第二确定单元，用于基于所述第一声呐探头接收到的第一测深信号、所述第二声呐探头接收到的第二测深信号以及所述辅助测量信息，确定所述待测量水域的水深值。
[0016]第三方面，本申请实施例提供一种多波束探测系统，包括：
[0017]第一声呐探头、第二声呐探头、辅助测量装置以及控制设备；
[0018]所述辅助测量装置，用于采集所述多波束探测系统的辅助测量信息，所述辅助测量信息包括所述多波束探测系统的位姿信息和航向；
[0019]所述控制设备，用于基于所述第一声呐探头的发射波束分辨率，确定第一相位控制角度，基于所述第二声呐探头的发射波束分辨率，确定第二相位控制角度，以及基于所述第一相位控制角度和所述第二相位控制角度，控制所述第一声呐探头和所述第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号，其中，所述第一相位控制角度用于控制所述第一声呐探头发射的脉冲信号向所述航向偏离，所述第二相位控制角度用于控制所述第二声呐探头发射的脉冲信号向与所述航向相反的方向偏离；
[0020]所述第一声呐探头，用于在所述控制设备的控制下，向所述待测量水域发射多个第一脉冲信号，以及接收所述待测量水域针对所述第一脉冲信号所反射的第一测深信号；
[0021]所述第二声呐探头，用于在所述控制设备的控制下，向所述待测量水域发射多个第二脉冲信号，以及接收所述待测量水域针对所述第二脉冲信号所反射的第二测深信号；
[0022]所述控制设备，还用于基于所述第一声呐探头接收到的第一测深信号、所述第二声呐探头接收到的第二测深信号以及所述辅助测量信息，确定所述待测量水域的水深值。
[0023]第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
[0024]第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如第一方面所述的方法的步骤。
[0025]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0026]根据各个声呐探头的发射波束分辨率，确定各个声呐探头的相位控制角度，且第一声呐探头的相位控制角度使第一声呐探头发射的脉冲信号向多波束探测系统的航向偏离，而第二声呐探头的相位控制角度使第二声呐探头发射的脉冲信号向与多波束探测系的航向相反的方向偏离；进一步，基于第一声呐探头和第二声呐探头各自的相位控制角度，控
制第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号，以及基于各个声呐探头接收到的测深信号以及多波束探测系统的辅助测量信息，确定待测量水域的水深值，这样，不仅可以增加多波束探测系统的扫测宽度，增加待测量水域的探测点密度，以及增加第一声呐条带与第二声呐条带之间的均匀性，还使得第一声呐探头和第二声呐探头能够分别以相同工作频率发射多个脉冲信号，进而提高现有的多波束探测系统的声呐探头的适用性，以及兼顾第一声呐探头和第二声呐探头各自的作用距离的一致性及分辨率的一致性。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0028]图1为本申请的一个实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双探头多波束控制方法，其特征在于，应用于具有第一声呐探头、第二声呐探头和辅助测量装置的多波束探测系统，所述方法包括：获取所述辅助测量装置采集的辅助测量信息，所述辅助测量信息包括所述多波束探测系统的位姿信息和航向；基于所述第一声呐探头的发射波束分辨率，确定第一相位控制角度，以及基于所述第二声呐探头的发射波束分辨率，确定第二相位控制角度，其中，所述第一相位控制角度用于控制所述第一声呐探头发射的脉冲信号向所述航向偏离，所述第二相位控制角度用于控制所述第二声呐探头发射的脉冲信号向与所述航向相反的方向偏离；基于所述第一相位控制角度和所述第二相位控制角度，控制所述第一声呐探头和所述第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号，以及通过所述第一声呐探头和所述第二声呐探头分别接收所述待测量水域针对接收到的脉冲信号所反射的测深信号；基于所述第一声呐探头接收到的第一测深信号、所述第二声呐探头接收到的第二测深信号以及所述辅助测量信息，确定所述待测量水域的水深值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一相位控制角度和所述第二相位控制角度，控制所述第一声呐探头和所述第二声呐探头同时向待测量水域发射多个脉冲信号，包括：按照预设的脉冲击发周期，基于所述第一相位控制角度，控制所述第一声呐探头向所述待测量水域发射多个第一脉冲信号；按照所述脉冲击发周期，基于所述第二相位控制角度，向所述第二声呐探头发出同步信号，所述同步信号用于触发所述第二声呐探头向所述待测量水域发射多个第二脉冲信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照预设的脉冲击发周期，基于所述第一相位控制角度，控制所述第一声呐探头向所述待测量水域发射多个第一脉冲信号，包括：按照预设的脉冲击发周期，向所述第一声呐探头发出工作命令信号，所述工作命令信号用于触发所述第一声呐探头周期性地向所述待测量水域发射多个第一脉冲信号；所述按照所述脉冲击发周期，基于所述第二相位控制角度，向所述第二声呐探头发出同步信号，包括：在向所述第一声呐探头发出所述工作命令信号之后，记录所述第一脉冲信号的第一延时，所述第一延时用于表示所述第一脉冲信号的发射时间点与所述工作命令信号的发出时间点之间的间隔时长；基于所述第一延时、第一预设同步延时以及所述第二声呐探头的信号接收延时，确定第一同步持续时长；在自发出所述工作命令信号起的所述第一预设同步延时之后，基于所述第一同步持续时长，向所述第二声呐探头发出第一个同步信号；基于所述脉冲击发周期的时长、所述第一声呐探头在所述脉冲击发周期内的工作时长、第二预设同步延时以及所述第二声呐探头的信号接收延时，确定到第二同步持续时长；在自所述第一声呐探头工作结束起的所述第二预设同步延时之后，基于所述第二同步持续时长，向所述第二声呐探头发出第i个同步信号，其中，i为大于1的整数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一声呐探头和所述第二声呐探头均包括等间距排列的多个波束发射单元；所述按照预设的脉冲击发周期，基于所述第一相位控制角度，控制所述第一声呐探头向所述待测量水域发射多个第一脉冲信号，包括：基于所述第一相位控制角度、所述第一声呐探头包含的波束发射单元数量以及所述第一声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距，确定所述第一声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位；按照所述脉冲击发周期，基于所述第一声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位，控制所述第一声呐探头中的多个波束发射单元同时向所述待测量水域发射的所述第一脉冲信号；所述按照所述脉冲击发周期，基于所述第二相位控制角度，向所述第二声呐探头发出同步信号，包括：基于所述第二相位控制角度、所述第二声呐探头包含的波束发射单元数量以及所述第二声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距，确定所述第二声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位；按照所述脉冲击发周期，基于所述第二声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位，向所述第二声呐探头中的多个波束发射单元分别发出同步信号。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号为基于不同的调制方式调制得到的线性调制信号，且所述第一脉冲信号的频率与所述第二脉冲信号的频率相同；和/或，所述第一脉冲信号的频率与所述第二脉冲信号的频率不同。6.根据权利要求1至5中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君，李坤，武诚，李春雨，
申请(专利权)人：北京星天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：