CN115047464B - 双探头多波束测深方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双探头多波束测深方法和装置，所述方法包括：获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，目标声呐探头为第一声呐探头或第二声呐探头；基于多波束探测系统的基准参考位置和目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，确定目标回波信号相对于基准参考位置的参考波形信息；基于目标回波信号的参考波形信息，确定反射目标回波信号的探测点的水深值；基于基准参考位置以及第一声呐探头和第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域；对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到波束重叠域的水深值。

Description

双探头多波束测深方法和装置

技术领域

本申请涉及水域探测领域，尤其涉及一种双探头多波束测深方法和装置。

背景技术

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 ofArrival，DOA）的估计，就能得到对应的水深值。

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。由于每个声呐探头都需要发射多波束信号并接收经水域反射的回波信号，每个声呐探头都具有对应的多个探测结果，进而形成双条带的高密度水深数据，因而具有双声呐探头的波束探测系统相较于仅具有单个声呐探头的多波束探测系统，探测结果数据量增加了一倍。这样，不仅增加对多波束探测系统的硬件平台的性能要求，还会消耗大量的处理资源，降低处理效率和可靠性。

发明内容

本申请实施例提供一种双探头多波束测深方法和装置，用于解决双声呐探头的多波束探测系统存在的探测结果数据量过大而导致的硬件平台性能要求增加、处理资源消耗增加以及处理效率及可靠性降低等问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种双探头多波束测深方法，应用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测系统，所述方法包括：

获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述第一声呐探头或所述第二声呐探头；

基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

对所述波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到所述波束重叠区域的水深值。

第二方面，本申请实施例提供一种双探头多波束测深装置，应用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测系统，所述装置包括：

获取单元，用于获取目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述第一声呐探头或所述第二声呐探头；

第一确定单元，用于基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

第二确定单元，用于基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

第三确定单元，用于基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

融合单元，用于对所述波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到所述波束重叠区域的水深值。

第三方面，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。

第四方面，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。

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：

通过将第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号相对于被接收的声呐探头的波形信息，归算到多波束探测系统的基准参考位置，得到每一者接收到的回波信号相对于该基准参考位置的波形信息，相当于对第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号的波形信息进行了统一；进一步，针对每个声呐探头，基于该声呐探头接收到的回波信号相对于基准参考位置的波形信息，确定反射该回波信号的探测点的水深值，并基于基准参考位置以及第一声呐探头和第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，以及对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，使得第一声呐探头和第二声呐探头各自的探测结果数据被融合为一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，且融合是实时的，也即每一Ping都会融合得到一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，而无需形成双条带的高密度探测结果数据，进而可以降低多波束探测系统的探测结果数据量，在提高多波束的扫测覆盖宽度的前提下，避免增加对硬件平台性能的要求、增加处理资源消耗以及降低处理效率及可靠性等问题。

附图说明

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：

图1为本申请的一个实施例提供的一种多波束探测系统的结构示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的一种多波束探测系统的结构示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束测深方法的流程示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束测深示意图；

图5为本申请的另一个实施例提供的一种双探头多波束测深示意图；

图6为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束测深结果的示意图；

图7为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束测深装置的结构示意图；

图8为本申请的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的独享，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应理解，这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本说明书和权利要求书中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例提供的双探头多波束测深方法适用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测装置。为便于本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的双探头多波束测深方法，首先结合图1和图2，对本申请实施例提供的多波束探测系统进行说明。

如图1所示，本申请实施例提供的多波束探测系统包括第一声呐探头、第二声呐探头。第一声呐探头和第二声呐探头分别用于进行多波束信号的发射以及声学数据的探测，比如接收回波信号、采集与回波信号相关的数据，比如回波信号的波形信息等。

此外，多波束探测系统还可以包括辅助测量装置、数据处理装置和控制设备等。辅助测量装置用于采集多波束探测系统的辅助测量信息，其中，辅助测量信息具体可以例如包括但不限于多波束探测系统的位置信息（比如GNSS信息）、姿态信息、航向信息、声呐探头发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率等，辅助测量装置还可以输出用于时间同步的秒脉冲（Pulse Per Second，PPS）信号。辅助测量装置可以包括任意适当的元件，具体可根据实际需要进行选择，本申请实施例对此不作限定。

可选地，如图1所示，辅助测量装置可以包括表面声速仪、惯性测量单元（InertialMeasurement Unit，IMU）等、组合式惯导综合处理单元、卫星定位天线等。其中，表面声速仪用于测量各个声呐探头发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率；惯性测量单元用于输出PPS信号以及采集多波束探测系统的姿态信息、航向信息等；卫星定位天线用于接收卫星导航定位相关参数，并发送给组合式惯导综合处理单元，由组合式惯导综合处理单元基于卫星导航定位相关参数，确定多波束探测系统的位置。

数据处理装置用于对第一声呐探头到的声学数据、第二声呐探头探测到的声学数据以及辅助测量装置采集到的多波束探测系统的辅助测量信息进行时间同步处理。数据处理装置可以包括任意适当的元件，具体可根据实际需要进行选择，本申请实施例对此不作限定。

可选地，如图1所示，数据处理装置可以包括第一数据接口盒和第二数据接口盒，第一数据接口盒用于对第一声呐探头探测的声学数据、辅助测量装置采集到的多波束探测系统的辅助测量信息以及表面声速仪探测到的声信号进行时间同步处理；第二数据接口盒用于对第二声呐探头探测的声学数据、辅助测量装置采集到的多波束探测系统的辅助测量信息以及表面声速仪探测到的声信号进行时间同步处理。

控制设备用于控制数据处理装置、辅助测量装置、第一声呐探头以及第二声呐探头工作，以及基于数据处理装置、辅助测量装置、第一声呐探头以及第二声呐探头各自探测到的数据，确定待测量水域的水深值等。控制设备可以包括任意适当的具有控制功能的器件，比如计算机等。控制设备上可安装并运行显示控制软件、采集导航软件以及数据后处理软件等，通过显示控制软件可以进行声呐探头相关参数设置（比如多波束信号的发射角度、中心频率等）、控制声呐探头进行声学数据采集、控制辅助测量装置进行辅助测量信息采集、对第一声呐探头和第二声呐探头各自探测到的声学数据进行融合及底检测以及显示多波束探测系统的相关数据等；通过采集导航软件可以实现航迹规划、外业作业导航、传感器及水下地形实时显示、数据采集存储及导出等功能；通过后处理软件可实现对声呐探头探测到的声学数据集及底检测结果，确定待测量水域的水深值等。

具体而言，测量人员可通过控制设备中的显示控制软件配置第一声呐探头和第二声呐探头的相关参数，并由控制设备将第一声呐探头和第二声呐探头各自的配置参数下发至第一数据接口盒，并由第一数据接口盒将第二声呐探头的配置参数发送给第二数据接口盒。

多波束探测系统部署于载体上，载体在待测量水域中航行的过程中，卫星定位天线接收的卫星导航定位相关参数信息并发送至组合式惯导综合处理单元，由组合式惯导综合处理单元基于卫星导航定位相关参数，确定多波束探测系统的位置；惯性测量单元采集多波束探测系统的姿态信息、航向信息等并发送给组合式惯导综合处理单元，并向组合式惯导综合处理单元输出PPS信号。组合式惯导综合处理将PPS信号以及多波束探测系统的姿态信息、航向信息及位置信息等分别发送至第一数据接口盒和第二数据接口盒。

表面声速仪采集待测量水域的声速信息并分别发送至第一数据接口盒和第二数据接口盒。

第一数据接口盒和第二数据接口盒中的一者作为主数据接口盒，另一者作为从数据接口盒，主数据接口盒向从数据接口盒发送同步信号，以完成第一数据接口盒和第二数据接口盒之间的数据同步。第一数据接口盒将第一声呐探头的配置参数、UTC时间信息、PPS信号、位置信息、多波束探测系统的姿态信息及航向信息、待测量水域中的传播速率发送至第一声呐探头，由第一声呐探头基于这些信息向待测量水域发射多波束信号；第二数据接口盒将第二声呐探头的配置参数、UTC时间信息、PPS信号、位置信息、多波束探测系统的姿态信息及航向信息、待测量水域中的传播速率发送至第二声呐探头，由第二声呐探头基于这些信息向待测量水域发射多波束信号。

如图2所示，第一声呐探头基于第一数据接口盒发送的数据，向待测量水域发射多波束信号，进而在垂直于多波束探测系统的航向方向上形成一个发射波束扇形声传播区，并接收该发射波束扇形声传播区在待测量水域上的覆盖区域中的探测点针对多波束信号所反射的回波信号。第一声呐探头还将接收到的回波信号及其时间戳发送给第一数据接口盒。

类似地，第二声呐探头基于第二数据接口盒发送的数据，向待测量水域发射多波束信号，进而在垂直于多波束探测系统的航向方向上形成一个发射波束扇形声传播区，并接收该发射波束扇形声传播区在待测量水域上的覆盖区域中的探测点针对多波束信号所反射的回波信号。第二声呐探头还将接收到的回波信号及其时间戳发送给第二数据接口盒。

第一数据接口盒还将第一声呐探头接收的回波信号及其时间戳、UTC时间信息、PPS信号、位置信息、多波束探测系统的姿态信息及航向信息、待测量水域中的传播速率等发送给控制设备，第二数据接口盒还将第二声呐探头接收的回波信号及其时间戳、UTC时间信息、PPS信号、位置信息、多波束探测系统的姿态信息及航向信息、待测量水域中的传播速率等发送给控制设备。

控制设备可通过显示控制软件，对来自第一数据接口盒的数据和第二数据接口盒的数据进行实时解算，由此得到待测量水域的水深值，以及显示来自第一数据接口盒的数据、来自第二数据接口盒的数据以及解算得到的水深值等。

实际应用中，可采用干湿分离的部署方式对多波束探测系统的各个组成部分进行部署，其中，表面声速仪、第一声呐探头、第二声呐探头以及惯性测量单元部署于湿端，数据处理装置、控制设备、组合式惯导综合处理单元以及卫星定位天线部署于干端。另外，本申请实施例涉及的双探头多波束测深声呐工作方式不限于设备形态，适用于由两套独立多波束测深声呐组成的双探头系统，也适用于数据处理单元可接入两个湿端探头的专属双探头系统，惯性导航单元也不限于内置和外置。

如前文所述，由于每个声呐探头都需要发射多波束信号并接收经水域反射的回波信号，每个声呐探头都具有对应的多个探测结果数据，进而形成双条带的高密度探测结果数据，因而具有双声呐探头的波束探测系统相较于仅具有单个声呐探头的多波束探测系统，探测结果数据量增加了一倍。这样，不仅增加对多波束探测系统的硬件平台的性能要求，还会消耗大量的处理资源，降低处理效率和可靠性。

有鉴于此，本申请实施例提出了一种双探头多波束测深方法，通过将第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号相对于被接收的声呐探头的波形信息，归算到多波束探测系统的基准参考位置，得到每一者接收到的回波信号相对于该基准参考位置的波形信息，相当于对第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号的波形信息进行了统一；进一步，针对每个声呐探头，基于该声呐探头接收到的回波信号相对于基准参考位置的波形信息，确定反射该回波信号的探测点的水深值，并基于基准参考位置以及第一声呐探头和第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，以及对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，使得第一声呐探头和第二声呐探头各自的探测结果数据被融合为一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，且融合是实时的，也即每一Ping都会融合得到一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，而无需形成双条带的高密度探测结果数据，进而可以降低多波束探测系统的探测结果数据量，在提高多波束的扫测覆盖宽度的前提下，避免增加对硬件平台性能的要求、增加处理资源消耗以及降低处理效率及可靠性等问题。

应理解，本申请实施例提供的双探头多波束测深方法可以由电子设备或安装在电子设备中的软件执行。此处所谓的电子设备可以包括图1所示的控制设备。

请参考图3，为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束测深方法的流程示意图，该方法应用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测系统，例如图1和图2所示的多波束探测系统，该方法可以包括如下步骤：

S302，获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息。

其中，目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被目标声呐探头接收到的信号。目标声呐探头为第一声呐探头或所述第二声呐探头。目标水域可以例如为海域、河域等，本申请实施例对此不作限定。

具体而言，目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息可以包括但不限于目标回波信号相对于目标声呐探头的到达时间和到达方向等。其中，目标回波信号相对于目标声呐探头的到达时间用于表示目标声呐探头发射多波束信号的时间点与目标声呐探头接收到目标回波信号的时间点之间的间隔时长，目标回波信号相对于目标声呐探头的到达方向用于表示反射目标回波信号的探测点（也称为目标回波信号对应的探测点）与目标声呐探头之间的相对位置关系。

示例地，如图4所示，多波束探测系统的基准参考位置为O点，以第一声呐探头A在待测量水域的覆盖区域中的探测点P为例，探测点P反射的回波信号相对于第一声呐探头的到达时间为第一声呐探头在A点发射多波束信号的时间点与第一声呐探头在A点接收到该回波信号的时间点之间的间隔时长，也即第一声呐探头发射的多波束信号从A点到达探测点P的时长与探测点P反射的回波信号从探测点P到达A点的时长之和；探测点P反射的回波信号相对于第一声呐探头的到达方向为探测点P与A点之间的连线与第一声呐探头在自身的坐标系下的中心轴线（如图4中经过A点的竖直方向的虚线）之间的夹角

。

实际应用中，目标回波信号相对于目标声呐探头的到达时间及到达方向可通过本领域常用的各种方式获取得到，具体方式可根据实际需要进行选择，本申请实施例对此不作限定。

S304，基于多波束探测系统的基准参考位置和目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，确定目标回波信号的参考波形信息。

为了提高多波束的扫测覆盖宽度，第一声呐探头和第二声呐探头均需要发射多波束信号并接收经水域反射的回波信号，每个声呐探头都具有对应的多个探测结果，进而形成双条带的高密度水深数据，因而具有双声呐探头的波束探测系统相较于仅具有单个声呐探头的多波束探测系统，探测结果数据量增加了一倍，尤其对于多通道、高PING率的多波束探测系统。为此，为减少具有双声呐探头的多波束探测系统的探测结果数据量，可以将每个声呐探头接收到的回波信号相对于该声呐探头的波形信息统一归算到多波束探测系统的基准参考位置上，也即将每个声呐探头接收到的回波信号相对于自身的波形信息从每个声呐探头各自的坐标系统一到以基准参考位置为原点的坐标系下，得到每个声呐探头接收到的回波信号的参考波形信息。也就是说，目标回波信号的参考波形信息为目标回波信号相对于基准参考位置的波形信息。

具体而言，目标回波信号的参考波形信息可以包括但不限于目标回波信号相对于基准参考位置的到达时间和到达方向等。其中，目标回波信号相对于基准参考位置的到达时间用于表示目标声呐探头在基准参考位置发射多波束信号的时间点与目标声呐探头在基准参考位置接收到目标回波信号的时间点之间的间隔时长，目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向用于表示反射目标回波信号的探测点（也称为目标回波信号对应的探测点）与基准参考位置之间的相对位置关系。

示例地，如图4所示，多波束探测系统的基准参考位置为O点，以第一声呐探头A在待测量水域的覆盖区域中的探测点P为例，探测点P反射的回波信号相对于基准参考位置的到达时间为第一声呐探头在O点发射多波束信号的时间点与第一声呐探头在O点接收到该回波信号的时间点之间的间隔时长，也即第一声呐探头发射的多波束信号从O点到达探测点P的时长与探测点P反射的回波信号从探测点P到达O点的时长之和；探测点P反射的回波信号相对于基准参考位置的到达方向为探测点P与O点之间的连线与第一声呐探头在自身的坐标系下的中心轴线（如图4中经过O点的竖直方向的实线）之间的夹角

。

本申请实施例中，多波束探测系统的基准参考位置是指多波束探测系统中用于作为基准的位置。实际应用中，多波束探测系统的基准参考位置可以根据实际需要进行确定，本申请实施例对此不作限定。可选地，可以将多波束探测系统的任一位置作为基准参考位置。可选地，为了便于对第一声呐探头接收到的回波信号相对于第一声呐探头的波形信息和第二声呐探头接收到的回波信号相对于第二声呐探头的波形信号进行统一，可以将第一声呐探头和第二声呐探头之间的中心位置，作为多波束探测系统的基准参考位置。

示例地，如图4所示，第一声呐探头的中心点A和第二声呐探头的中心点B位于同一高度，即

，中心点A与中心点B之间的间距为

，则可将中心点A与中心点B之间的中心位置O点作为多波束探测系统的基准参考位置；进一步，以O点为原点、平行于待测量水域的方向为X轴以及垂直于待测量水域的方向为Y轴，建立参考坐标系，也即O点在参考坐标系下的坐标位置为

，进而可得到中心点A相对于基准参考位置的坐标位置（也即中心点在参考坐标系下的坐标位置）为

，以及得到中心点B相对于基准参考位置的坐标位置（也即中心点在参考坐标系下的坐标位置）为

。

在一种可选的实现方式中，为将第一声呐探头接收到的回波信号相对于第一声呐探头的波形信息和第二声呐探头接收到的回波信号相对于第二声呐探头的波形信息准确地统一到基准参考位置上，上述S304具体可实现为：

S341，基于基准参考位置、目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息以及目标声呐探头当前发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率，确定反射目标回波信号的探测点的参考坐标位置。

其中，探测点的参考坐标位置为探测点相对于基准参考位置的坐标位置。

具体而言，可根据三角学定理，将目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息统一归算到以基准参考位置为原点的参考坐标系下，得到反射目标回波信号的探测点的参考坐标位置。

示例地，仍以图4中第一声呐探头在待测量水域的覆盖区域中的探测点P为例，探测点P的参考坐标位置可通过如下公式（1）确定：

（1）

其中，

表示探测点P的参考坐标位置，

表示探测点P在参考坐标系下的X轴坐标，

表示探测点P在参考坐标系下的Y轴坐标，

表示探测点P在第一声呐探头的坐标系下的X轴坐标，

表示探测点P在第一声呐探头的坐标系下的Y轴坐标，

表示第一声呐探头的安装倾斜角，

表示探测点P反射的回波信号相对于第一声呐探头的到达方向，

表示第一声呐探头发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率，

表示探测点P反射的回波信号相对于第一声呐探头的到达时间。

S342，基于反射目标回波信号的探测点的参考坐标位置目标声呐探头当前发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率，确定目标回波信号的参考波形信息。

具体而言，可基于反射目标回波信号的探测点的参考坐标位置，确定反射目标回波信号的探测点与基准参考位置之间的距离以及目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向，以及基于反射目标回波信号的探测点与基准参考位置之间的距离和目标声呐探头当前发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率，确定目标回波信号相对于基准参考位置的到达时间。

示例地，仍以图4中第一声呐探头在待测量水域的覆盖区域中的探测点P为例，探测点P相对于基准参考位置的到达时间可通过如下公式（2）确定，探测点P相对于基准参考位置的到达方向可通过如下公式（3）确定。

其中，

表示探测点P相对于基准参考位置的到达时间，

表示探测点P相对于基准参考位置的到达方向，

表示探测点P在参考坐标系下的X轴坐标，

表示探测点P在参考坐标系下的Y轴坐标，

表示反正切函数，

表示第一声呐探头发射的多波束信号在待测量水域中的传播速率。

进一步，为更准确地确定目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向，可基于反射目标回波信号的探测点与基准参考位置之间的相对位置关系，对目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向进行修正。

示例地，若反射目标回波信号的探测点在基准参考位置之下，也即该探测点在参考坐标系下的Y轴坐标小于基准参考位置在参考坐标系下的Y轴坐标，则表示目标声呐探头发射的多波束信号归算到基准参考位置后的有效波束开角大于180°，进而可通过如下公式（4）对目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向进行修正；若反射目标回波信号的探测点在基准参考位置之上，也即该探测点在参考坐标系下的Y轴坐标大于基准参考位置在参考坐标系下的Y轴坐标，则表示目标声呐探头发射的多波束信号归算到基准参考位置后的有效波束开角小于180°，进而可通过如下公式（5）对目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向进行修正。

其中，

表示目标回波信号相对于基准参考位置的、修正后的到达方向，

表示目标回波信号相对于基准参考位置的到达方向。

本申请实施例在此仅示出了上述S304的一种具体实现方式。当然，应理解，上述S304也可以采用其他的方式实现，本申请实施例对此不作限定。

S306，基于目标回波信号的参考波形信息，确定反射目标回波信号的探测点的水深值。

具体而言，基于目标回波信号相对于基准参考位置的到达时间和到达方向，确定反射目标回波信号的探测点的水深值，具体实现方式为本领域技术人员已知的技术手段，在此不再赘述。

S308，基于基准参考位置以及第一声呐探头和第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域。

在一种可选的实现方式中，由于第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，实际上是第一声呐探头与第二声呐探头各自当前发射的多波束信号之间的波束重叠区域。

为实现各个声呐探头探测到的水深值的融合，可将第一声呐探头当前发射的多波束信号的波束区域归算到基准参考位置，并将第二声呐探头当前发射的多波束信号的波束区域也归算到基准参考位置，进一步将这两个归算后的波束区域之间的重叠部分确定为波束重叠区域。具体而言，上述S308具体可实现为：基于第一声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一参考波束开角，其中，第一参考波束开角为第一声呐探头当前发射的多波束信号相对于基准参考位置的波束开角；基于第二声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角以及基准参考位置，确定第二参考波束开角，其中，第二参考波束开角为第二声呐探头当前发射的多波束信号相对于基准参考位置的波束开角；基于第一参考波束开角和第二参考波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域。

实际应用中，针对每个声呐探头，可采用本领域常用的角度归算方法，将该声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角从该声呐探头的位置归算到基准参考位置，由此得到相应的波束区域，本申请在此不再赘述。

示例地，如图4所示，第一声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角为

，该多波束信号形成以A点为圆心的扇形区域，进一步地，通过角度归算方法，将该扇形区域归算到基准参考位置O点，即可得到第一波束区域；类似地，第二声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角为

，该多波束信号也形成以B点为圆心的扇形区域，通过角度归算方法，将该扇形区域归算到基准参考位置O点，即可得到第二波束区域；进一步，如图5所示，第一波束区域与第二波束区域之间的重叠部分，即为第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，比如图5中以O点为圆心的虚线扇形区域。

可选地，考虑到实际应用中，为了提高多波束的扫测覆盖宽度，第一声呐探头和第二声呐探头均以一定的倾斜角度安装，基于此，为准确确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，上述基于第一参考波束开角和第二参考波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，具体可实现为：基于第一声呐探头的安装倾斜角，对第一参考波束开角进行修正，得到第一声修正波束开角，以及基于第二声呐探头的安装倾斜角，对第二参考波束开角进行修正，得到第二修正波束开角。

示例地，仍以图4为例，假设第一声呐探头的安装倾斜角度为

，第二声呐探头的安装倾斜角度为

，通过上述方法对第一参考波束开角和第二参考波束开角进行修正之后，即可得到第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域为

。

本申请实施例在此仅示出了上述S308的一种具体实现方式。当然，应理解，上述S308也可以采用其他的方式实现，本申请实施例对此不作限定。

S310，对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到波束重叠区域的水深值。

在一种可选的实现方式中，考虑到波束重叠区域中不同探测点的水深值可能不同，为了更准确地探测波束重叠区域的水深值，上述S310具体可实现为：基于第一声呐探头和第二声呐探头各自的最小波束分辨率，确定目标波束分辨率；基于目标波束分辨率，将波束重叠区域划分为多个波束脚印；基于波束重叠区域中的探测点所反射的回波信号的参考波形信息，确定多个波束脚印中每个波束脚印包含的探测点；针对多个波束脚印中的每个波束脚印，对波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理，得到波束脚印的水深值。

具体而言，若第一声呐探头和第二声呐探头各自的最小波束分辨率相同，则可将第一声呐探头和第二声呐探头中任一者的最小波束分辨率作为基准，将不超过该基准的值确定为目标波束分辨率；若第一声呐探头和第二声呐探头各自的最小波束分辨率不同，则可将第一声呐探头和第二声呐探头各自的最小波束分辨率中的最小值作为基准，将不超过该基准的值确定为目标波束分辨率。

在确定出目标波束分辨率之后，可按照目标波束分辨率对应的角度，将波束重叠区域划分为多个波束脚印，每个波束脚印之间间隔的角度相等。示例地，若目标波束分辨率为1°，则可确定目标波束分辨率为1°，则可将波束重叠区域等分为多个波束脚印，每个波束脚印为1°的扇形区域。进一步地，可按照待测量水域中的每个探测点相对于基准参考位置的到达方向，确定出每个探测点所属的波束脚印。例如，图5示出了一种波束脚印及其中的探测点的示例，其中，黑色圆点即为波束脚印中的探测点。

进一步，针对多个波束脚印中的每个波束脚印，可将该波束脚印中的各个探测点的水深值的均值、最大值、最小值、中位数中的任一者，作为波束脚印的水深值。

可以理解的是，由于波束脚印是基于目标波束分辨率对波束重叠区域进行划分得到的，而目标波束分辨率是基于第一声呐探头和第二声呐探头各自的最小波束分辨率确定的，因而每个波束脚印中都包括至少一个探测点，且每个探测点都两个水深值，即一个是由第一声呐探头探测到的水深值，另一个是由第二声呐探头探测到的水深值，通过对波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理，可以提高数据融合分辨率，使得确定出的每个波束脚印的水深值更准确；并且，波束重叠区域是对各个声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角统一归算到基准参考位置后进行计算得到的，因而在对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合时，仅考虑各个声呐探头当前发射的多波束信号所形成的波束区域，而不受待测量水域的实际地形的影响，有利于提高数据融合准确率。

可选地，考虑到第一声呐探头和第二声呐探头各自在探测过程中均可能存在探测误差，为提高探测结果的准确性，在针对所述多个波束脚印中的每个波束脚印，在对所述波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理之前，本申请实施例提供的双探头多波束测深方法还可以包括：针对每个波束脚印，基于该波束脚印中的探测点的水深值方差和该波束脚印对应的预设水深值门限，确定该波束脚印中的探测点对应的水深值是否异常；若该波束脚印中的探测点对应的水深值异常，则将该波束脚印中的探测点对应的异常水深值剔除。

示例地，针对每个波束脚印，若该波束脚印中某个探测点对应于任一声呐探头的水深值大于该波束脚印对应的预设水深值门限或者该波束脚印中的探测点的水深值方差大于预设方差门限，则确定该波束脚印中的探测点对应的水深值异常，进而可将该波束脚印中该探测点对应于该声呐探头的水深值剔除；若该波束脚印中某个探测点对应于任一声呐探头的水深值小于或等于该波束脚印对应的预设水深值门限且该波束脚印中的探测点的水深值方差小于或等于预设方差门限，则确定该波束脚印中的探测点对应的水深值正常，进而保留该水深值。

需要说明的是，预设方差门限和每个波束脚印对应的预设水深值门限均可根据实际需要进行设置，本申请实施例对此不作限定。例如，可以针对每个波束脚印，将该波束脚印中的探测点在当前Ping之前相邻的多个历史Ping的水深值，确定该波束脚印对应的预设水深值门限，以及该波束脚印中的探测点在当前Ping之前相邻的多个历史Ping的水深值方差，确定该波束脚印对应的预设方差门限。

本申请实施例在此仅示出了上述S310的一种具体实现方式。当然，应理解，上述S310也可以采用其他的方式实现，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例提供的双探头多波束测深方法，通过将第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号相对于被接收的声呐探头的波形信息，归算到多波束探测系统的基准参考位置，得到每一者接收到的回波信号相对于该基准参考位置的波形信息，相当于对第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号的波形信息进行了统一；进一步，针对每个声呐探头，基于该声呐探头接收到的回波信号相对于基准参考位置的波形信息，确定反射该回波信号的探测点的水深值，并基于基准参考位置以及第一声呐探头和第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，以及对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，使得第一声呐探头和第二声呐探头各自的探测结果数据被融合为一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，且融合是实时的，也即每一Ping都会融合得到一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，而无需形成双条带的高密度探测结果数据，进而可以降低多波束探测系统的探测结果数据量，在提高多波束的扫测覆盖宽度的前提下，避免增加对硬件平台性能的要求、增加处理资源消耗以及降低处理效率及可靠性等问题。

示例地，如图6所示，通过上述方法得到的多波束探测系统的探测结果数据被融合为一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，而并非双条带的高密度探测结果数据，进而可以极大地降低多波束探测系统的探测结果数据量。此时，多波束探测系统的探测结果数据量视重叠区域大小而降低，最大可降低一半。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

此外，与上述图1所示的双探头多波束测深方法相对应地，本申请实施例还提供一种双探头多波束测深装置。请参见图7，为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束测深装置700的结构示意图，该装置700应用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测系统，例如图1和图2所示的多波束探测系统，该装置700可以包括：

获取单元710，用于获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述第一声呐探头或所述第二声呐探头；

第一确定单元720，用于基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

第二确定单元730，用于基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

第三确定单元740，用于基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

融合单元750，用于对所述波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到所述波束重叠区域的水深值。

可选地，所述目标回波信号的参考波形信息包括所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的到达时间和到达方向；

所述第一确定单元，基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，包括：

基于所述基准参考位置、所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息以及所述目标声呐探头当前发射的多波束信号在所述待测量水域中的传播速率，确定反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置，所述参考坐标位置为对应的探测点相对于所述基准参考位置的坐标位置；

基于反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置和所述传播速率，确定所述目标回波信号的参考波形信息。

可选地，所述第一确定单元，基于反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置和所述传播速率，确定所述目标回波信号的参考波形信息，包括：

基于反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置，确定反射所述目标回波信号的探测点与所述基准参考位置之间的距离以及所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的到达方向；

基于所述距离和所述目标声呐探头当前发射的多波束信号在所述待测量水域中的传播速率，确定所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的到达时间。

可选地，所述第三确定单元，所述基准参考位置和所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域，包括：

基于所述第一声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角和所述基准参考位置，确定第一参考波束开角，所述第一参考波束开角为所述第一声呐探头当前发射的多波束信号相对于所述基准参考位置的波束开角；

基于所述第二声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角和所述基准参考位置，确定第二参考波束开角，所述第二参考波束开角为所述第二声呐探头当前发射的多波束信号相对于所述基准参考位置的波束开角；

基于所述第一参考波束开角和所述第二参考波束开角，确定所述波束重叠区域。

可选地，所述第三确定单元，基于所述第一参考波束开角和所述第二参考波束开角，确定所述波束重叠区域，包括：

基于所述第一声呐探头的安装倾斜角，对所述第一参考波束开角进行修正，得到第一修正波束开角；

基于所述第二声呐探头的安装倾斜角，对所述第二参考波束开角进行修正，得到第二修正波束开角；

基于所述第一修正波束开角和所述第二修正波束开角，确定所述波束重叠区域。

可选地，所述融合单元，对所述波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到所述波束重叠区域的水深值，包括：

基于所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自的最小波束分辨率，确定目标波束分辨率；

基于所述目标波束分辨率，将所述波束重叠区域划分为多个波束脚印；

基于所述波束重叠区域中的探测点所反射的回波信号的参考波形信息，确定所述多个波束脚印中每个波束脚印包含的探测点；

针对所述多个波束脚印中的每个波束脚印，对所述波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理，得到所述波束脚印的水深值。

可选地，所述融合单元，还用于：

针对所述多个波束脚印中的每个波束脚印，在对所述波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理之前，基于所述波束脚印中的探测点的水深值方差和所述波束脚印对应的预设水深值门限，确定所述波束脚印中的探测点对应的水深值是否异常；

若所述波束脚印中的探测点对应的水深值异常，则将所述波束脚印中的探测点对应的异常水深值剔除。

显然，本申请实施例提供的双探头多波束测深装置能够作为图3所示的双探头多波束测深方法的执行主体，例如，图3所示的双探头多波束测深方法中步骤S302可由图7所示的双探头多波束测深装置中的获取单元执行，图3所示的双探头多波束测深方法中步骤S304可由图7所示的双探头多波束测深装置中的第一确定单元执行，图3所示的双探头多波束测深方法中步骤S306可由图7所示的双探头多波束测深装置中的第二确定单元执行，图3所示的双探头多波束测深方法中步骤S308可由图7所示的双探头多波束测深装置中的第三确定单元执行，图3所示的双探头多波束测深方法中步骤S310可由图7所示的双探头多波束测深装置中的融合单元执行。

根据本申请的另一个实施例，图7所示的双探头多波束测深装置中的各个单元可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元来构成，或者其中的某个（些）单元还可以再拆分为功能上更小的多个单元来构成，这可以实现同样的操作，而不影响本申请实施例的技术效果。上述单元是基于逻辑功能划分的，在实际应用中，一个单元的功能也可以由多个单元来实现，或者多个单元的功能由一个单元来实现。在本申请的其他实施例中，双探头多波束测深装置也可以包括其他单元，在实际应用中，这些功能也可以由其他单元协助实现，并且可以由多个单元协作实现。

根据本申请的另一个实施例，可以通过在包括中央处理单元（CentralProcessing Unit，CPU）、随机存取存储介质（Random Access Memory，RAM）、只读存储介质（Read-Only Memory，ROM）等处理单元和存储元件的例如计算的通用计算设备上，运行能够执行如图3所示的相应方法所涉及的各步骤的计算机程序（包括程序代码），来构造如图7中所示的双探头多波束测深装置，以及来实现本申请实施例的双探头多波束测深方法。所述计算机程序可以记载于例如计算机可读存储介质上，并通过计算机可读存储介质转载于电子设备中，并在其中运行。

本申请实施例提供的双探头多波束测深装置，通过将第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号相对于被接收的声呐探头的波形信息，归算到多波束探测系统的基准参考位置，得到每一者接收到的回波信号相对于该基准参考位置的波形信息，相当于对第一声呐探头和第二声呐探头中每一者接收到的回波信号的波形信息进行了统一；进一步，针对每个声呐探头，基于该声呐探头接收到的回波信号相对于基准参考位置的波形信息，确定反射该回波信号的探测点的水深值，并基于基准参考位置以及第一声呐探头和第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定第一声呐探头与第二声呐探头之间的波束重叠区域，以及对波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，使得第一声呐探头和第二声呐探头各自的探测结果数据被融合为一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，且融合是实时的，也即每一Ping都会融合得到一个超宽覆盖范围内的统一探测结果数据，而无需形成双条带的高密度探测结果数据，进而可以降低多波束探测系统的探测结果数据量，在提高多波束的扫测覆盖宽度的前提下，避免增加对硬件平台性能的要求、增加处理资源消耗以及降低处理效率及可靠性等问题。

图8是本申请的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图8，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。

处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构）总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构）总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成双探头多波束测深装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：

获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述多波束探测系统的第一声呐探头或第二声呐探头；

基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

对所述波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到所述波束重叠区域的水深值。

上述如本申请图3所示实施例揭示的双探头多波束测深装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器（Central ProcessingUnit，CPU）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（DigitalSignal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

该电子设备还可执行图3的方法，并实现双探头多波束测深装置在图3所示实施例的功能，本申请实施例在此不再赘述。

当然，除了软件实现方式之外，本申请的电子设备并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图1所示实施例的方法，并具体用于执行以下操作：

获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述多波束探测系统的第一声呐探头或第二声呐探头；

基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

对所述波束重叠区域中的探测点的水深值进行融合处理，以得到所述波束重叠区域的水深值。

总之，以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (9)

1.一种双探头多波束测深方法，其特征在于，应用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测系统，所述方法包括：

获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述第一声呐探头或所述第二声呐探头；

基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

基于所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自的最小波束分辨率，确定目标波束分辨率；

基于所述目标波束分辨率，将所述波束重叠区域划分为多个波束脚印；

基于所述波束重叠区域中的探测点所反射的回波信号的参考波形信息，确定所述多个波束脚印中每个波束脚印包含的探测点；

针对所述多个波束脚印中的每个波束脚印，对所述波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理，得到所述波束脚印的水深值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标回波信号的参考波形信息包括所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的到达时间和到达方向；

所述基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，包括：

基于所述基准参考位置、所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息以及所述目标声呐探头当前发射的多波束信号在所述待测量水域中的传播速率，确定反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置，所述参考坐标位置为对应的探测点相对于所述基准参考位置的坐标位置；

基于反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置和所述传播速率，确定所述目标回波信号的参考波形信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置和所述传播速率，确定所述目标回波信号的参考波形信息，包括：

基于反射所述目标回波信号的探测点的参考坐标位置，确定反射所述目标回波信号的探测点与所述基准参考位置之间的距离以及所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的到达方向；

基于所述距离和所述目标声呐探头当前发射的多波束信号在所述待测量水域中的传播速率，确定所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的到达时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准参考位置和所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域，包括：

基于所述第一声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角和所述基准参考位置，确定第一参考波束开角，所述第一参考波束开角为所述第一声呐探头当前发射的多波束信号相对于所述基准参考位置的波束开角；

基于所述第二声呐探头当前发射的多波束信号的波束开角和所述基准参考位置，确定第二参考波束开角，所述第二参考波束开角为所述第二声呐探头当前发射的多波束信号相对于所述基准参考位置的波束开角；

基于所述第一参考波束开角和所述第二参考波束开角，确定所述波束重叠区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一参考波束开角和所述第二参考波束开角，确定所述波束重叠区域，包括：

基于所述第一声呐探头的安装倾斜角，对所述第一参考波束开角进行修正，得到第一修正波束开角；

基于所述第二声呐探头的安装倾斜角，对所述第二参考波束开角进行修正，得到第二修正波束开角；

基于所述第一修正波束开角和所述第二修正波束开角，确定所述波束重叠区域。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，针对所述多个波束脚印中的每个波束脚印，在对所述波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理之前，所述方法还包括：

基于所述波束脚印中的探测点的水深值方差和所述波束脚印对应的预设水深值门限，确定所述波束脚印中的探测点对应的水深值是否异常；

若所述波束脚印中的探测点对应的水深值异常，则将所述波束脚印中的探测点对应的异常水深值剔除。

7.一种双探头多波束探测装置，其特征在于，应用于具有第一声呐探头和第二声呐探头的多波束探测系统，所述装置包括：

获取单元，用于获取目标回波信号相对于目标声呐探头的波形信息，其中，所述目标回波信号为待测量水域中的探测点针对目标声呐探头当前发射的多波束信号所反射的、被所述目标声呐探头接收到的信号，所述目标声呐探头为所述第一声呐探头或所述第二声呐探头；

第一确定单元，用于基于所述多波束探测系统的基准参考位置和所述目标回波信号相对于所述目标声呐探头的波形信息，确定所述目标回波信号的参考波形信息，其中，所述目标回波信号的参考波形信息为所述目标回波信号相对于所述基准参考位置的波形信息；

第二确定单元，用于基于所述目标回波信号的参考波形信息，确定反射所述目标回波信号的探测点的水深值；

第三确定单元，用于基于所述基准参考位置以及所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自当前发射的多波束信号的波束开角，确定所述第一声呐探头与所述第二声呐探头之间的波束重叠区域；

融合单元，用于基于所述第一声呐探头和所述第二声呐探头各自的最小波束分辨率，确定目标波束分辨率，基于所述目标波束分辨率，将所述波束重叠区域划分为多个波束脚印，基于所述波束重叠区域中的探测点所反射的回波信号的参考波形信息，确定所述多个波束脚印中每个波束脚印包含的探测点，针对所述多个波束脚印中的每个波束脚印，对所述波束脚印中的探测点的水深值进行融合处理，得到所述波束脚印的水深值。

8.一种电子设备，其特征在于，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权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，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权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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