无人船艇海底地形地貌调查技术方案

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3.18调查准备

5.2根据作业区和无人船（艇）大小选择作业母船，母船须带有足够起重能力的吊车，具备布放回收的操作空间，操作空间一般宜不小于无人船（艇）所占空间面积的2倍调查实施的技术要求

5.3通信系统架设

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3.1天线架设

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1.1天线架设要求如下a）通信天线一般架设在母船上，需确保不对原有母船上通讯设备存在干扰；b）天线应该架设在高处，与无人船（艇）工作方向无遮挡，以满足20km以上的视距通信要求基站架设

5.

3.

1.2基站架设要求如下a）配备多屏显控基站，基站与通讯天线通过网线连接；b）无人船（艇）操作人员所在环境位置应具有良好的通视条件，与母船船长及其他船员保持良好的沟通；c）通讯系统架设完毕后，应开机、连接并进行测试备航测试

5.

3.2备航测试包含以下几个方面内容a）搭载母船前往作业区之前，需进行备航测试，且保证通信系统及无人船（艇）设备连续稳定工作10min以上；b）根据不同工作区域，按照

4.3的要求，驶向视距内开阔水域进行测试，检测回传数据是否正常，测试时间10min以上；c）确认无人船（艇）油量、电池电量处于饱满状态无人船（艇）释放

5.

3.3无人船（艇）释放步骤如下a）布放无人船（艇）之前检查无人船与基站控制中心通信是否正常；b）抵达工作水域附近后，采用母船所带A架或折臂吊吊放无人船（艇），释放时，无人船（艇）设有自动脱钩装置，工作人员需在母船后甲板上配合无人船（艇）作业

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4.1海上作业海上作业要求如下a）海上作业时，母船应配备保障艇，方便调度支援；b）无人船（艇）吊放下水后，手动控制其离开母船和岸边一定距离，调出任务，切换至自动航行，进行作业；c）技术负责人应经常检查测量资料的质量情况；d）在自动作业时，值班人员在母船基站端，要实时监视无人船（艇）工作状态，检查数据记录设备是否正常运行，监测实时回传的数据质量是否良好；e）发现问题，应及时进行处置

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4.2无人船（艇）回收无人船（艇）回收步骤按附录F要求无人船（艇）测前校准

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5.1换能器姿态校准换能器姿态校准要求如下a）参数校准包括横摇偏差、艄向偏差、纵倾偏差、导航延迟等导航定位系统具备时间同步校准（1PPS）功能时可不做导航延迟校准;b）参数校准顺序按照横摇偏差、脑向偏差、纵倾偏差（剖面重叠法）、导航延迟（同一目标探测法）测定，或按照横摇偏差、艄向偏差、导航延迟、纵倾偏差的顺序测定；C）各参数每年度至少测定一次当系统内部各部分相对位置关系发生变化时，应重新测定当导航系统发生变更时应重新测定导航延迟参数；d）各参数测定的要求如下1）横摇偏差测定的准确度应优于

0.05°,可在平坦海区布设厂3条计划测线，低速（小于5kn）、匀速往返测量；2）艄向偏差测定的准确度应优于

0.1°,可绕海底孤立目标物布设2条往返测线，用边缘波束扫测目标物；3）纵倾偏差测定的准确度应优于

0.05，可在陡坡或特征物上布设测线，匀速往返测量；4）纵倾偏差测定可采用同一目标探测法在特征物上布设测线，同速度往返通过目标测量两次；5）导航延迟校准可采用剖面重叠法同向不同速度通过目标，速度差异不小于3kn,同时要保持均匀并严格在计划航线上行驶，时间延迟的准确度应优于

0.1So调查技术要求

5.

3.6调查技术要求如下a）单波束测深调查时，数据采集可按等时或等距方式采集，布置采集点间隔应不大于图上1mm；b）多波束测深仪和侧扫声呐的测线布设方式参照GB12327GB/T

12763.10执行；c）对于海底地形变化剧烈的地区，须作加密测量，加密的程度以完善反映海底地形为原则；d）对岛礁、明礁、干出礁、灯塔等助航标志及人工建筑物调查测量时，深度测量测至水深1m等深线或离其图上距离

1.5cm处；e）测量工作开始前必须进行声速剖面测量，台风、风暴潮等强对流天气过调查区后需重新进行声速剖面测量；f）进行海底地形地貌调查的仪器设备安装、水位测量、声速剖面测量等要求参照GB

12327、GB/T

12763.10执行；g）依据实测海水声速资料校准测深仪，若无法获取实测资料，必须在附近地形平坦处定点调校；h）采用GNSS进行导航定位，精度满足GB/T

12763.10的要求；i）进出测线保持航向延长100m之后再转弯补测或重测

5.

3.7在下列情况下应进行补测或重测a）无人船（艇）漏测测线长度超过图上

2.5mm时-，均应补测；b）实际航线与计划测线的偏离超过测线间距的25%时；c）主、检比对超过

0.6m（水深小于30m时）或2%（水深大于30m时），超限点数超过参加比对总点数的10%时数据处理与成果编绘6数据处理

6.1测深数据编辑要求

6.

1.1对测深数据进行编辑，要求如下a）定位数据中的跳变点、罗经数据中的航向异常变化和运动传感器数据中的船姿跃变等应进行编辑改正处理；b）可利用坡度、深度、信噪比等参数对测深数据进行自动滤波处理，剔除不合格数据，但应检查正常地形是否被误删除，地形复杂区域或必要时需利用人机交互式方法剔除异常数据；c）人机交互式方法进行测深数据编辑应遵循水深变化区间原则、地形变化连续原则、相邻条幅对比原则和中央波束基准原则，处理结果应满足GB/T

12763.10海洋调查规范第10部分海底地形地貌调查

5.6和

6.6的要求；d）选择测区内相邻几条主测线和检测线数据用于精度评估，将主测线和检测线交测点的水深数据进行比对，统计交点处两组数据间的水深偏差，平均偏差值小于水深的2%o测深改正内容及要求

6.

1.2测深改正各项内容及要求如下a）换能器吃水改正根据实测的换能器吃水，如需要进行静态吃水改正，可按照时间线性内插法（根据已知时间和实测换能器吃水的线性函数关系，内插求取未知时间换能器吃水的近似计算方法）求得其改正数，对于动态吃水可根据速度进行内插；b）换能器安装偏差改正根据计算得到的校准参数改正；c）姿态改正将调查作业时实时采集的姿态（横摇、纵倾、升沉等）信息与测深点融合处理；d）声速剖面改正声速剖面采样节点应满足软件对声速剖面数据要求，应保留声速剖面曲线的拐点和表征声速跃层变化点，采样点甄选应遵循“浅层密、深层疏，拐点密、直线疏”的原则；e）潮位改正水深大于200m海区不作潮位改正，对于水深不大于200m海区应作潮位改正，无验潮模式下的水下地形测量可采用GNSS方法进行潮位改正数据输出要求

6.

1.3数据输出要求如下a）根据成图比例尺要求，对处理后的测量条带数据进行抽稀，并输出；b）根据成图比例尺要求，输出格网数据或网格化数据；c）输出数据应反映海底微地形变化特征成果编绘

6.2成果图件种类

6.

2.1测深成果图件种类包括测线航迹图、数字水深图、海底地形图、海底三维地形图，可结合海底底质取样、海洋地球物理调查等其他资料编制海底地貌图图件绘制要求

6.

2.2图件绘制按照GB/T

12763.10执行图式符号要求

6.

2.3图式符号按照GB/T32067—2015执行海底三维地形图

6.

2.4对于多波束水深测量，应制作海底三维地形图，海底数字高程模型（DigitalElevation Model,DEM）网格间距应不大于图上

0.2mmo报告编写7调查报告

7.1无人船（艇）海底地形地貌调查报告的内容包括a）调查任务的来源、目的和要求；b）调查海区的范围和地理位置；c）调查项目内容和工作量；d）外、内业工作时间和分工协作情况等；e）海上调查的工作方法；f）测线布设；g）无人船（艇）各项指标及工作情况；h）海底地形地貌测量设备各项指标及工作情况；i）导航定位系统各项指标及工作情况；j）原始资料种类、数量、质量、特点等资料处理报告

7.2无人船（艇）海底地形地貌调查资料处理报告的内容包括a）资料处理方法；b）成果内容、形式、数量；c）成果资料精度等；d）重要情况说明与分析；e）海底地形地貌调查资料质量评价报告；f）结论与建议；g）成果图附件成果资料检查与归档8一般要求

8.1资料归档与上交的一般要求如下a）上交的各种资料的内容应真实、准确，装订整齐有序，标示清晰；b）各级检查应形成相应的质量检查报告，与成果资料一并归档；c）上交的纸质文档、图件应与电子成果一致；d）各类数据应提供格式说明，并提交文本格式的数据文件归档内容

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8.214调查目的与内容1目的

1.1采用无人船（艇）搭载单波束测深仪、多波束测深仪和侧扫声呐以及导航定位仪等海底地形地貌调查设备，获取海底地形地貌数据资料，并对获取的调查数据进行各项校正、改正和处理，编制调查区域的海底地形与地貌图工作内容

1.2基于无人船（艇）进行海底地形地貌调查，其基本工作内容包括导航定位、无人船（艇）装配、调查参数测定、水深测量、侧扫声呐测量、数据处理与成图一般要求

2.平面坐标系

3.1采用2000国家大地坐标系（China GeodeticCoordinate System2000,CGCS2000）o采用其他坐标系时，应当建立与CGCS2000的转换关系高程基准

4.2采用1985国家高程基准对于深远海及极地，可采用平均海平面作为高程基准深度基准

5.3采用理论最低潮面采用其他深度基准时，应与理论最低潮面建立转换关系时间系统

6.4采用北京时间和世界协调时（Universal TimeCoordinated,UTO,当采用其他时间系统时，应建立与北京时间和UTC的换算关系投影

2.5根据调查与成果比例尺要求，分别采用如下投影a）当调查比例尺小于1:50000时，采用墨卡托投影，基准纬度根据调查与成图区域确定，以尽量减少图幅变形为原则；b）当调查比例尺大于等于1:50000时，采用高斯-克吕格投影，其中，当调查比例尺大于等于1:25000时，采用高斯-克吕格3°带投影，当调查比例尺介于1:25000至1:50000时，采用高斯-克吕格6°带投影；c）在极地等特殊区域调查时，采用其他合适的投影，以尽量减少图幅变形为原则精度要求

2.6导航定位精度

1.

6.1导航定位精度应优于5米水深测量精度

2.

6.2水深测量精度要求如下a）水深小于30米时，水深测量精度应优于

0.3米；b）水深大于30米时，水深测量精度应优于水深的1%声速剖面测量精度与密度

3.

6.3声速剖面测量精度与密度要求如下a）声速剖面测量精度应优于

0.5m/s；b）声速剖面仪工作水深应大于测区最大水深，满足全水柱声速剖面测量要求；C）在1xi0范围内至少测定1次声速剖面，在时间上至少每3天测定1次声速剖面，在浅海和河口区等特殊水文环境条件下测量时，应增加声速剖面测量次数；d）声速剖面测量站位均匀分布于整个测区，实现测区全域的声速控制，并准确记录施测时间和位置潮位测量精度

2.

6.4潮位测量精度要求如下a）潮位仪观测精度应优于5cm,时间准确度应优于1分钟；b）沿岸潮位站不能控制测区水位变化时，可利用自动验潮仪、高精度差分全球导航卫星系统（Global NavigationSatellite System,GNSS）测量潮位或潮汐数值预报方法进行潮位测量质量控制

2.7质量控制要求如下a）调查人员经岗前培训，具备本专业调查能力；b）调查仪器设备送检或校准，在有效期内；c）调查过程符合本文件的要求；d）对调查数据开展精度和质量评估调查范围与要求3拍岸浪区域调查

2.1拍岸浪区域是指高平潮时水深小于3米的海域，对无人船（艇）的技术要求如下a）船速小于等于4kn；b）吃水小于30cm；c）横摇角度小于10°,纵摇角度小于6°,艄摇角度小于4°；d）船体有防搁浅损坏的措施或装置，能耐水下礁石撞击；e）搭载设备湿端与船体共型或有保护措施；f）通信距离大于等于2km；g）连续工作时长大于等于4小时；h）搭载测深设备要满足0m~3m的测量需求；i）能搭载GNSS系统、单波束测深仪（含双频测深仪）等调查仪器;j）条件允许情况下，能多船组网同时作业浅水区域调查

3.2浅水区域是指高平潮时水深小于10米的海域，对无人船（艇）的技术要求如下a）船速小于等于8kn；b）吃水小于30cm；c）无人船（艇）的横摇角度小于10°,纵摇角度小于6°,艄摇角度小于4°；d）船体有防搁浅损坏的措施或装置，能耐水下礁石撞击；e）搭载设备湿端与船体共型或有保护措施；f）无人船（艇）的通信距离大于等于2km；g）无人船（艇）连续工作时间大于等于4小时；h）无人船（艇）搭载测深设备要满足0m~10m的测量需求；D无人船（艇）能搭载GNSS系统、单波束测深仪（含双频测深仪）和小型侧扫声呐等调查仪器；j）条件允许情况下，能多船组网同时作业滩浅海区域调查

4.3滩浅海区域是指水深在31r30Tl的海域，水下地形平坦，坡度变化小，测量时11需要进行候潮作业，对无人船（艇）的技术要求如下a）船速小于等于8kn；b）船体耐水下礁石撞击、防刮底；c）船吃水小于40cm；d）船的横摇角度小于10°,纵摇角度小于6°,艄摇角度小于4°；e）无人船（艇）搭载设备湿端与船体共型或有保护措施;f）无人船（艇）的通信距离大于等于10km；g）无人船（艇）连续工作时长大于等于6h；h）无人船（艇）搭载测深设备要满足0m~30m的测量需求;i）无人船（艇）能搭载GNSS系统、单波束测深仪（含双频测深仪）、侧扫声呐或单频合成孔径声呐和小型浅水多波束、表层声速仪等仪器设备近浅海区域调查

3.4近浅海区域是指水深在30nT200m的海域，涵盖大陆架等区域，对无人船（艇）的技术要求如下a）船速小于等于10kn；b）船体耐水下礁石撞击、防刮底；c）吃水小于60cm；d）浪高

1.0m时，无人船（艇）的横摇角度＜10°,纵摇角度＜6°,艄摇角度＜4°；e）通信距离大于等于20km；f）连续工作时长大于等于8h；g）供电功率大于800W；h）搭载测深设备的探测范围满足200m以浅海域；i）能搭载GNSS系统、侧扫声呐或双频合成孔径声呐、浅水多波束、表层声速仪、参量阵浅剖和三维激光扫描仪等调查仪器深远海区域调查

3.5深远海区域是指水深大于200m的海域，或者远离大陆的岛礁调查海域，对无人船（艇）的技术要求如下a）船速大于等于10kn；b）通信距离大于等于20km；c）连续工作时长大于等于10h；d）供电功率大于1000W；e）横摇角度小于10°,纵摇角度小于6°,艄摇角度小于4°；f）搭载测深设备的探测范围满足200m以深海域；g）能搭载GNSS系统、单波束测深仪（含双频测深仪）和中深水多波束；h）可与调查母船组网协同作业调查技术方案4调查方式

4.1无人船（艇）海底地形地貌调查方式包含以下几个方面内容a）采用无人船（艇）搭载仪器设备进行连续走航测量；b）使用GNSS进行导航定位；c）根据调查任务特点，可采用测线网方式或全覆盖方式调查调查测线布设要求

4.2无人船（艇）海底地形地貌调查测线布设要求包含以下几个方面a）以全覆盖或测线网方式开展调查；全覆盖测量时，主测线应平行于测区等深线方向布设，相邻条幅重叠率应不少于测线间距的10%；测线网测量时，主测线应垂直于测区等深线方向布设；b）检查线应均匀分布，方向应尽可能与主测线垂直交叉，检查线长度不少于主测线总长的5%,且至少布设一条跨越整个测区的检查线；

1.同一测线测量过程中被迫下线，再次上线需满足提前1km上线；d）不同类型仪器、不同作业时期、不同作业单位之间的相邻调查区块结合部分，应进行测量成果重复性检验，应至少有一条重复检查测线调查技术设计书编制

4.3根据任务要求编制调查技术设计书，其主要内容如下a）任务来源及测区概况；b）已有资料及前期施测情况；c）任务总体技术要求，包括测区范围、采用基准、测量比例尺、图幅、测量性能指标要求等；d）作业技术流程；e）测量装备需求以及仪器检定/校准项目与要求；f）测线布设方向、间距要求；g）数据处理与成图要求；h）工作量、人员分工及进度安排；i）质量与安全保障措施；j）预期提交成果及调查工作总结要求；k）成果检查验收要求；1）资料归档与上交要求；m）相关记录图表及附件调查实施5航前检查

5.1航前检查要求

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1.1出航前均需完成航前检查，检查过程中发现问题及时处理船体检查

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1.2检查无人船（艇）能否正常工作设备检查

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1.3检查设备能否正常工作。