CN115267789A - 双探头多波束控制方法、装置及多波束探测系统 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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工作方法、装置及多波束探测系统。
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。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。
发明内容
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。
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:
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。
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:
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;
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;
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;
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。
第三方面,本申请实施例提供一种多波束探测系统,包括:
第一声呐探头、第二声呐探头、辅助测量装置以及控制设备;
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;
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;
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;
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;
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。
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。
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。
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:
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
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为一种脉冲信号交替发射的示意图;
图4为一种脉冲信号同时发射的示意图;
图5为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束控制方法的流程示意图;
图6A为本申请的一个实施例提供的一种第一相位控制角度和第二相位控制角度的示意图;
图6B为本申请的一个实施例提供的一种脉冲信号同时发射的示意图;
图7为本申请的一个实施例提供的一种脉冲信号同时发射的时序控制图;
图8为本申请的一个实施例提供的一种声学数据与辅助测量数据的采样时序图;
图9为本申请的一个实施例提供的一种声学数据与辅助测量数据的时间同步时序控制图;
图10为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束控制装置的结构示意图;
图11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控制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控制方法,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脉冲信号的发射以及声学数据的探测,比如接收测深信号、采集与测深信号相关的数据,比如测深信号的波形信息等。
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、声呐探头发射的多脉冲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脉冲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(比如多脉冲信号的发射角度、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个脉冲信号;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个脉冲信号。
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个脉冲信号,一个脉冲信号包含了若干个波束信号,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个脉冲信号所反射的测深信号。第一声呐探头还将接收到的测深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个脉冲信号,一个脉冲信号包含了若干个波束信号,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个脉冲信号所反射的测深信号。第二声呐探头还将接收到的测深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测深信号及其时间戳、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测深信号及其时间戳、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多波束探测系统中的声呐探头的工作方式不限于设备形态,适用于由两套独立的多波束测深声呐探头组成的双探头多波束探测系统,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多波束探测系统,惯性导航单元也不限于内置和外置。
如前文所述,具有双声呐探头的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,也即如图3所示,第一声呐探头和第二声呐探头以相同的频率交替间隔发射多个脉冲信号,这样,待测量水域的探测点密度较低,并且,基于第一声呐探头获得的声学数据所形成的条带数据(即第一声呐条带)与基于第二声呐探头获得的声学数据所形成的条带数据(即第二声呐条带)之间会呈现出不均匀的现象,从而导致探测点的遗漏。
申请人通过大量研究发现,如图4所示,通过控制第一声呐探头和第二声呐探头以不同的工作频率同时发射多个脉冲信号,可以在增加待测量水域的探测点密度的基础上,提高第一声呐条带和第二声呐条带之间的均匀性,避免探测点的遗漏。
但是,这种方式要求第一声呐探头和第二声呐探头均具备连续调节工作频率的能力,使得现有的单频声呐探头由于存在频率干扰而无法适用;其次,第一声呐探头的工作频率与第二声呐探头的工作频率不同,会造成第一声呐探头和第二声呐探头各自的作用距离及波束分辨率的不同,无法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;另外,为保证能够有效地区分第一声呐探头和第二声呐探头各自的工作频率,通常两个工作频率需要保持一定间隔,这同样会降低现有的多波束探测系统的声呐探头的适用性。
有鉴于此,本申请实施例提出了一种双探头多波束控制方法,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,如图6B所示,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。
应理解,本申请实施例提供的双探头多波束控制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5,为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束控制方法的流程示意图,该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,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:
S502,获取辅助测量装置采集的辅助测量信息。
其中,辅助测量信息包括但不限于所述多波束探测系统的位姿信息和航向等,其中,位姿信息包括多波束探测系统的位置信息和姿态信息。
实际应用中,辅助测量装置可以实时采集多波束探测系统的辅助测量信息。
S504,基于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,第一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。
示例地,如图6A所示,假设第一相位控制角度和第二相位控制角度均为1°,第一声呐探头因受到第一相位控制角度的限制,发射的脉冲信号所形成的第一相控波束向航向偏离1°,第二声呐探头因受到第二相位控制角度的限制,发射的脉冲信号所形成的第二相控波束向与航向相反的方向偏离1°。
具体而言,可以将不超过第一声呐探头的发射波束分辨率的任一角度确定为第一相位控制角度,以及将不超过第二声呐探头的发射波束分辨率的任一角度确定为第二相位控制角度。示例地,若第一声呐探头和第二声呐探头各自的发射波束分辨率均为1°,则可确定第一相位控制角度为1°,第二相位控制角度为-1°。
S506,基于第一相位控制角度和第二相位控制角度,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,以及通过第一声呐探头和第二声呐探头分别接收待测量水域针对接收到的脉冲信号所反射的测深信号。
本申请实施例中,第一声呐探头和第二声呐探头均包括等间距排列的多个波束发射单元。为精确控制第一声呐探头发射的多个脉冲信号向多波束探测系统的航向偏离,对于第一声呐探头,可基于第一相位控制角度、第一声呐探头中包含的波束发射单元数量以及第一声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距,确定第一声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,进一步,基于第一声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,控制第一声呐探头中的多个波束发射单元同时向待测量水域发射第一脉冲信号。
类似地,为精确控制第二声呐探头发射的多个脉冲信号向多波束探测系统的航向偏离,对于第二声呐探头,可基于第二相位控制角度、第二声呐探头中包含的波束发射单元数量以及第二声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距,确定第二声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,进一步,基于第二声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,控制第二声呐探头中的多个波束发射单元同时向待测量水域发射第二脉冲信号。
示例地,针对第一声呐探头和第二声呐探头中的每一者,其包含的每个波束发射单元对应的波束发射相位可通过如下公式(1)确定:
其中,表示某个声呐探头中的第n个波束发射单元对应的波束发射相位,n表示该声呐探头包含的波束发射单元数量,θ表示该声呐探头的相位控制角度,d表示该声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距,λ表示该声呐探头对应的发射波长。
本申请实施例中,可通过脉冲击发(Ping)方式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。具体而言,在上述S504中,多波束探测系统中的控制设备可按照预设的脉冲击发周期,基于第一相位控制角度,控制第一声呐探头向待测量水域发射多个第一脉冲信号,以及按照脉冲击发周期,基于第二相位控制角度,向第二声呐探头发出同步信号,其中,该同步信号用于触发第二声呐探头向待测量水域发射多个第二脉冲信号。
更为具体地,对于第一声呐探头,可基于第一相位控制角度、第一声呐探头包含的波束发射单元数量以及第一声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距,确定第一声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,以及按照脉冲击发周期,基于第一声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,控制第一声呐探头中的多个波束发射单元同时向待测量水域发射的第一脉冲信号。
类似地,对于第二声呐探头,基于第二相位控制角度、第二声呐探头包含的波束发射单元数量以及第二声呐探头中相邻的波束发射单元之间的间距,确定第二声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,以及按照脉冲击发周期,基于第二声呐探头中每个波束发射单元对应的波束发射相位,向第二声呐探头中的多个波束发射单元分别发出同步信号。
可以理解的是,由于第一声呐探头和第二声呐探头是按照预设的脉冲击发周期,周期性地同时向待测量水域发射多个脉冲信号,随着搭载第一声呐探头和第二声呐探头的载体在待测量水域航行,第一声呐探头和第二声呐探头在连续多次同时发射多个脉冲信号之后,即可在待测量水域中覆盖越来越多的探测点,进而实现待测量水域的探测点密度的增加。
为确保第一声呐探头和第二声呐探头同时发射相应的多个第一脉冲信号,以在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的同时,增加第一声呐条带与第二声呐条带之间的均匀性,对于第一声呐探头,按照预设的脉冲击发周期,基于第一相位控制角度,控制第一声呐探头向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,向第一声呐探头发出工作命令信号,其中,该工作命令信号用于触发第一声呐探头周期性地向待测量水域发射多个第一脉冲信号。
示例地,如图7所示,以第一声呐探头为主探头、第二声呐探头为从探头示意,多波束探测系统中的控制设备可按照预设的脉冲击发周期,向主探头输出工作命令TX_CS,主探头在检测到该工作命令TX_CS的上升沿时,向待测量水域发射多个第一脉冲信号。
相应地,对于第二声呐探头,按照脉冲击发周期,基于第二相位控制角度,向第二声呐探头发出同步信号,包括如下步骤:
步骤A1,在向第一声呐探头发出工作命令信号之后,记录第一脉冲信号的第一延时。
本申请实施例中,受控制设备与第一声呐探头之间通信过程中传输实时性等因素的影响,第一声呐探头发射第一脉冲信号的时间点相较于控制设备发出工作命令信号的时间点存在延迟,第一延时即用于表示第一脉冲信号的发射时间点与工作命令信号的发出时间点之间的间隔时长。
示例地,如图7所示,在第一个脉冲击发周期(即1ping)内,作为主探头的第一声呐探头发送第一脉冲信号的时间点相较于控制设备发出工作命令信号的时间点延迟t0,也即第一延时为t0。
步骤A2,基于第一延时、第一预设同步延时以及第二声呐探头的信号接收延时,确定第一同步持续时长。
其中,第二声呐探头的信号接收延时是指向第二声呐探头发送信号的时间点与第二声呐探头接收到该信号的时间点之间的间隔时长。实际应用中,第二声呐探头的信号接收延时属于第二声呐探头的固有物理参数,其可通过对第二声呐探头进行测试得到,本申请实施例对此不再详细展开说明。示例地,如图7所示,控制设备发送的同步信号Sync_Out相对于第二声呐探头接收到同步信号Sync_In延迟了t3,也即第二声呐探头的信号接收延时为t3。
第一同步持续时长是指向第一个脉冲击发周期内第二声呐探头发出的同步信号的持续时长,示例地,如图7所示,第一同步持续时长为t4。第一预设同步延时是指控制设备向第一声呐探头发出工作命令信号的时间点(也即工作命令信号的发出时间点)与控制设备向第二声呐探头发出同步信号的时间点之间的间隔时长,该间隔时长可以根据实际需要进行设置,示例地,如图7所示,第一预设同步延时为t1。
理想状态下,控制设备在向第一声呐探头发出工作命令信号之后,第一声呐探头即可立即向待测量水域发射多个第一脉冲信号,此时,控制设备在向第一声呐探头发出工作命令信号的同时,向第二声呐探头发出同步信号,第二声呐探头即可立即向待测量水域发射多个第二脉冲信号,由此即可实现第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射相应的多个脉冲信号。
然而,由于第一声呐探头接收工作命令信号及发射多个第一脉冲信号相较于控制设备发出工作命令信号存在延迟,第二声呐探头自身存在一定的信号接收延时,因而第二声呐探头发射多个第二脉冲信号相较于控制设备发出同步信号也存在延迟,导致第一声呐探头和第二声呐探头实际上并非同时发射相应的多个脉冲信号。为此,通过设置第一预设同步延时、获取第一延时和第二声呐探头的信号接收延时,以及基于这些时间信息,确定第一同步持续时长,并按照第一同步持续时长和第一预设同步延时,向第二声呐探头发出同步信号,即可确保在第一个脉冲击发周期内,第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射相应的多个脉冲信号。
示例地,仍以图7为例,第一同步持续时长可通过如下公式(2)确定:
t4=t0-t1-t3 (2)
其中,t4表示第一同步持续时长,t0表示第一延时,t1表示第一预设同步延时,t3表示第二声呐探头的信号接收延时。
步骤A3,在自发出工作命令信号起的第一预设同步延时之后,基于第一同步持续时长,向第二声呐探头发出第一个同步信号。
示例地,如图7所示,可在自发出工作命令信号TX_CS起的第一预设同步延时t1之后,向作为从探头的第二声呐探头发出具有第一同步持续时长t4的第一个同步信号,这样,可以确保第二声呐探头在自发出工作命令信号TX_CS起的t1+t3+t4之后向待测量水域发射多个第二脉冲信号,而第一声呐探头是在自发出工作命令信号TX_CS起的t0之后向待测量水域发射多个第一脉冲信号,由于t1+t3+t4=t0,进而可以确保在第一个脉冲击发周期内,第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射相应的多个脉冲信号。
步骤A4,基于脉冲击发周期的时长、第一声呐探头在脉冲击发周期内的工作时长、第二预设同步延时以及第二声呐探头的信号接收延时,确定到第二同步持续时长。
其中,i为大于1的整数。
第二预设同步延时是指工作结束的时间点与控制设备向第二声呐探头发出第i个同步信号的时间点之间的间隔时长,该间隔时长可以根据实际需要进行设置,示例地,如图7所示,第二预设同步延时为t5。
与第一个脉冲击发周期类似地,从第二个脉冲击发周期起,理想状态下,第一声呐探头和第二声呐探头的工作时长相等,控制设备在脉冲击发周期到达时,再次向第一声呐探头发出工作命令信号,第一声呐探头即可立即向待测量水域发射多个第一脉冲信号,此时,控制设备在向第一声呐探头发出工作命令信号的同时,向第二声呐探头发出同步信号,第二声呐探头即可立即向待测量水域发射多个第二脉冲信号,由此即可实现第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射相应的多个脉冲信号。
然而,由于第一声呐探头接收工作命令信号及发射多个第一脉冲信号相较于控制设备发出工作命令信号存在延迟,第二声呐探头自身存在一定的信号接收延时,因而第二声呐探头发射多个第二脉冲信号相较于控制设备发出同步信号也存在延迟,导致第一声呐探头和第二声呐探头实际上并非同时发射相应的多个脉冲信号。为此,通过设置第二预设同步延时、获取第一声呐探头在脉冲击发周期内的工作时长和第二声呐探头的信号接收延时,以及基于这些时间信息,确定第二同步持续时长,并按照第二同步持续时长和第二预设同步延时,向第二声呐探头发出同步信号,即可确保在第一个脉冲击发周期之后的各个脉冲击发周期内,第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射相应的多个脉冲信号。
示例地,仍以图7为例,第二同步持续时长可通过如下公式(3)确定:
t7=t(ping)-ts1-t5-t3 (3)
其中,t7表示第二同步持续时长,t(ping)表示脉冲击发周期的时长,t5表示第二预设同步延时,ts1表示第一声呐探头在脉冲击发周期内的工作时长,t3表示第二声呐探头的信号接收延时。
步骤A5,在自第一声呐探头工作结束起的第二预设同步延时之后,基于第二同步持续时长,向第二声呐探头发出第i个同步信号。
示例地,如图7所示,可在自第一声呐探头工作结束起的第二预设同步延时t5之后,向作为从探头的第二声呐探头发出具有第二同步持续时长t7的第一个同步信号,这样,可以确保第二声呐探头在自第一声呐探头工作结束起的t5+t6+t7之后向待测量水域发射多个第二脉冲信号,而第一声呐探头是在自第一声呐探头工作结束起的t(ping)之后向待测量水域发射多个第一脉冲信号,由于t5+t6+t7=t(ping),进而可以确保在第一个脉冲击发周期之后的各个脉冲击发周期内,第一声呐探头和第二声呐探头同时向待测量水域发射相应的多个脉冲信号。
值得说明的是,可选地,第一脉冲信号和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(Linear Frequency Modulation,LFM),且第一脉冲信号的频率与第二脉冲信号的频率相同,进而使得第一脉冲信号和第二脉冲信号相互不受干扰,实现扫测宽度增加而扫测密度不降,且第一声呐探头和第二声呐探头各自的测深分辨率也能保持一致。
可选地,第一脉冲信号的频率与第二脉冲信号的频率不同,由此,可以在增加待测量水域的探测点密度的基础上,提高第一声呐条带和第二声呐条带之间的均匀性,避免探测点的遗漏。
S508,基于第一声呐探头接收到的第一测深信号、第二声呐探头接收到的第二测深信号以及辅助测量信息,确定待测量水域的水深值。
具体而言,基于第一声呐探头接收到的第一测深信号的波形信息、第二声呐探头接收到的第二测深信号的波形信息以及辅助测量信息,确定待测量水域的水深值。其中,第一测深信号的波形信息可以例如包括但不限于第一测深信号相对于第一声呐探头的到达时间(Time of Arrival,TOA)和到达方向(Direction of Arrival,DOA)。
示例地,可分别将第一测深信号的波形信息和第二测深信号的波形信息统一归算到多波束探测系统的基准参考位置,得到第一测深信号的参考波形信息和第二测深信号的参考波形信息,其中,第一测深信号的参考波形信息包括第一测深信号相对于基准参考位置的到达时间和到达方向,第二测深信号的参考波形信息包括第二测深信号相对于基准参考位置的到达时间和到达方向;进一步,可根据第一测深信号和第二测深信号各自的参考波形信息,解算得到待测量水域的水深值。
在确定待测量水域的水深值时,需要将多波束探测点正确归位到大地参考坐标系,进而需要将各个声呐探头探测到的测深信号的相关信息以及辅助测量装置测量到的辅助测量信息准确地合并在一起。为此,通过将这些信息的时间戳进行统一,才能够将多波束测点正确归位到大地参考坐标系。由于辅助测量装置会输出PPS信号,PPS信号的上升沿或下降沿与世界协调时钟(Universal Time Coordinated,UTC)在秒点是对齐的,因而可将PPS信号作为参考,对信息的时间戳进行统一。
具体而言,在一种可选的实现方式中,上述S508可以包括如下步骤:
步骤B1,对第一测深信号、第二测深信号以及辅助测量信息进行时间同步,得到第一测深信号、第二测深信号以及辅助测量信息各自的基准声学时间点。
实际应用中,如图8所示,各个声呐探头是等间隔进行信息采样的,辅助测量装置是全时段进行信息采集。当各个声呐探头在第一个脉冲击发周期内工作结束后,此时辅助测量装置并没有完成辅助测量信息的采集;当各个声呐探头开始在第二个脉冲击发周期内进行信息采集时,辅助测量装置在第一个脉冲击发周期内完成辅助测量信息的采集,将第一个脉冲击发周期内采集的信息与第一个脉冲击发周期内采集的信息合并为一个数据包。由此,各个声呐探头在第二个脉冲击发周期内采集的信息中包含的是辅助测量装置在第一个脉冲击发周期内采集的辅助测量信息。
在一种可选的实现方式中,在上述S508之前,本申请实施例提供的双探头多波束控制方法还包括:监听辅助测量装置发出的秒脉冲信号;在检测到秒脉冲信号时,记录当前秒脉冲信号的到达时间点和已接收秒脉冲信号的数量,并分别控制第一声呐探头、第二声呐探头和辅助测量装置开始计时,以得到第一测深信号的接收时间点、第二测深信号的接收时间点以及辅助测量信息在的采集时间点,以及在检测到下一个秒脉冲信号时,分别控制第一声呐探头、第二声呐探头和辅助测量装置进行计时清零。
示例地,如图9所示,辅助测量装置采集的辅助测量信息包括多波束探测系统的姿态(motion)、航向(heading)和位置(gnss)。控制设备可通过辅助测量装置的PPS信号校准本地高稳晶振,生成本地脉冲基准PPS信号,为整个多波束探测系统提供时钟脉冲基准。控制设备在检测到PPS信号的上升沿时开始计时,得到该PPS信号的到达时间zdatime,并对pps_s_cnt+1,得到已接收的PPS信号数量。与此同时,控制设备则对pps_ns_cnt+1,如果检测到pps_s_cnt改变,该计数值清0,由于选择控制设备的晶振为100M,因而控制设备每10ns计数一次,由此得到第一测深信号的接收时间点、第二测深信号的接收时间点以及辅助测量信息在的采集时间点。由此,每1ping(即每个脉冲击发周期),各个声呐探头和辅助测量装置都会保存当前的pps_s_cnt及pps_ns_cnt。
相应地,上述步骤B1可以包括:基于目标测深信号的接收时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定目标测深信号的基准声学时间点,其中,目标测深信号为第一测深信号或第二测深信号;基于辅助测量信息的采集时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定辅助测量信息的基准声学时间点。
示例地,目标测深信号的基准声学时间点可通过如下公式(4)确定,辅助测量信息的基准声学时间点可通过如下公式(5)确定。
其中,sonar_sync_time(n)表示某个测深信号在第n个脉冲击发周期的基准声学时间点,sonar_sync_time(n)={sonar1_sync_time(n),sonar2_sync_time(n)},sonar1_sync_time(n)表示第一测深信号在n个脉冲击发周期的基准声学时间点,sonar2_sync_time(n)表示第二测深信号在n个脉冲击发周期的基准声学时间点,zdatime(n)表示第n个脉冲击发周期内的秒脉冲信号的到达时间点,pps_s_cnt(n)表示第n个脉冲击发周期内已接收秒脉冲信号的数量,pps_ns_cnt1(n)表示该测深信号的接收时间点。
sensor_sync_time(n)表示辅助测量信息在第n个脉冲击发周期的基准声学时间点,sensor_sync_time(n)={motion_sync_time(n),heading_sync_time(n),gnss_sync_time(n)},motion_sync_time(n)表示多波束探测系统的姿态信息在第n个脉冲击发周期的基准声学时间点,hedding_sync_time(n)表示多波束探测系统的航向信息在第n个脉冲击发周期的基准声学时间点,gnss_sync_time(n)表示多波束探测系统的位置信息在第n个脉冲击发周期的基准声学时间点,zdatime(n)表示第n个脉冲击发周期内的秒脉冲信号的到达时间点,pps_s_cnt(n)表示第n个脉冲击发周期内已接收秒脉冲信号的数量,pps_ns_cnt2(n)表示辅助测量信息的接收时间点。
需要说明的是,由于只有在pps信号改变时,才能获取到pps信号改变时刻的zdatime;若zdatime刷新率较慢,第1个脉冲击发周期内并没有对应的zdatime,且相对于第1个脉冲击发周期已经过去了n-1个脉冲击发周期才检测到了zdatime,则将未检测到zdatime的所有个脉冲击发周期都抛弃,从处理的第n个脉冲击发周期开始计算对应的声学绝对时刻;在开始采样第n个脉冲击发周期的测深信号及辅助测量信息时,即此刻得到了第nping的起始时刻zdatime(n),且保存了对应的pps_s_cnt(n)及pps_ns_cnt(n)。
本申请实施例在此仅示出了对各个测深信号及辅助测量信息进行时间同步的一种具体实现方式。当然,应理解,对各个测深信号及辅助测量信息进行时间同步,也可以采用其他的方式实现,本申请实施例对此不作限定。
步骤B2,基于第一测深信号、第二测深信号以及辅助测量信息及其各自的基准声学时间点,确定待测量水域的水深值。
具体而言,可基于第一测深信号、第二测深信号以及辅助测量信息及其各自的基准声学时间点,将多波束探测系统覆盖的探测点归位到大地参考坐标系,进而基于归算后的测深点相对于大地参考坐标系的到达时间和到达方向,确定多波束探测系统覆盖的各个探测点的水深值。
本申请实施例在此仅示出了上述S508的一种具体实现方式。当然,应理解,上述S508也可以采用其他的方式实现,本申请实施例对此不作限定。
通过本申请实施例提供的双探头多波束控制方法,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。
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5所示的双探头多波束控制方法相对应地,本申请实施例还提供一种双探头多波束控制装置。请参见图10,为本申请的一个实施例提供的一种双探头多波束控制装置1000的结构示意图,该装置1000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,例如图1和图2所示的多波束探测系统,该装置1000可以包括:
获取单元1010,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;
第一确定单元1020,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;
控制单元1030,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;
第二确定单元1040,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。
可选地,所述控制单元,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。
可选地,所述控制单元,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;
所述控制单元,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。
可选地,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;
所述控制单元,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;
所述控制单元,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。
可选地,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。
可选地,所述第二确定单元,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,包括:
对所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息进行时间同步,得到所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息各自的基准声学时间点;
基于所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息及其各自的基准声学时间点,确定所述待测量水域的水深值。
可选地,所述装置还包括:
监听单元,用于在所述获取单元获取所述辅助测量装置采集的辅助测量信息之前,监听所述辅助测量装置发出的秒脉冲信号;
所述第二确定单元,还用于在检测到秒脉冲信号时,记录当前秒脉冲信号的到达时间点和已接收秒脉冲信号的数量,并分别控制所述第一声呐探头、所述第二声呐探头和所述辅助测量装置开始计时,以得到所述第一测深信号的接收时间点、所述第二测深信号的接收时间点以及所述辅助测量信息在的采集时间点,以及在检测到下一个秒脉冲信号时,分别控制所述第一声呐探头、所述第二声呐探头和所述辅助测量装置进行计时清零;
所述第二确定单元,对所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息进行时间同步,得到所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息各自的基准声学时间点,包括:
基于目标测深信号的接收时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定所述目标测深信号的基准声学时间点,其中,所述目标测深信号为所述第一测深信号或所述第二测深信号;
基于所述辅助测量信息的采集时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定所述辅助测量信息的基准声学时间点。
显然,本申请实施例提供的双探头多波束控制装置能够作为图5所示的双探头多波束控制方法的执行主体,例如,图5所示的双探头多波束控制方法中步骤S502可由图10所示的双探头多波束控制装置中的获取单元执行,图5所示的双探头多波束控制方法中步骤S504可由图10所示的双探头多波束控制装置中的第一确定单元执行,图5所示的双探头多波束控制方法中步骤S506可由图10所示的双探头多波束控制装置中的控制单元执行,图5所示的双探头多波束控制方法中步骤S508可由图10所示的双探头多波束控制装置中的第二确定单元执行。
根据本申请的另一个实施例,图10所示的双探头多波束控制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,双探头多波束控制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5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10中所示的双探头多波束控制装置,以及来实现本申请实施例的双探头多波束控制方法。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控制装置,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。
此外,与上述图5所示的双探头多波束控制方法相对应地,本申请实施例还提供一种多波束探测系统。该系统包括:第一声呐探头、第二声呐探头、辅助测量装置以及控制设备;
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;
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;
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;
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;
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。
可选地,所述控制设备,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。
可选地,所述控制设备,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;
所述控制设备,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。
可选地,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;
所述控制设备,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;
所述控制设备,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。
可选地,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。
可选地,所述控制设备,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,包括:
对所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息进行时间同步,得到所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息各自的基准声学时间点;
基于所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息及其各自的基准声学时间点,确定所述待测量水域的水深值。
可选地,所述控制设备,还用于在获取所述辅助测量装置采集的辅助测量信息之前,监听所述辅助测量装置发出的秒脉冲信号;在检测到秒脉冲信号时,记录当前秒脉冲信号的到达时间点和已接收秒脉冲信号的数量,并分别控制所述第一声呐探头、所述第二声呐探头和所述辅助测量装置开始计时,以得到所述第一测深信号的接收时间点、所述第二测深信号的接收时间点以及所述辅助测量信息在的采集时间点,以及在检测到下一个秒脉冲信号时,分别控制所述第一声呐探头、所述第二声呐探头和所述辅助测量装置进行计时清零;
所述控制设备,对所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息进行时间同步,得到所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息各自的基准声学时间点,包括:
基于目标测深信号的接收时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定所述目标测深信号的基准声学时间点,其中,所述目标测深信号为所述第一测深信号或所述第二测深信号;
基于所述辅助测量信息的采集时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定所述辅助测量信息的基准声学时间点。
图11是本申请的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图11,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11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控制装置。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:
获取多波束探测系统的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;
基于所述多波束探测系统的第一声呐探头的发射波束分辨率,确定第一相位控制角度,以及基于所述多波束探测系统的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。
上述如本申请图5所示实施例揭示的双探头多波束控制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5的方法,并实现双探头多波束控制装置在图5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5所示实施例的方法,并具体用于执行以下操作:
获取多波束探测系统的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;
基于所述多波束探测系统的第一声呐探头的发射波束分辨率,确定第一相位控制角度,以及基于所述多波束探测系统的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。
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 (10)
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中任一项所述的方法,其特征在于,所述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,包括:
对所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息进行时间同步,得到所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息各自的基准声学时间点;
基于所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息及其各自的基准声学时间点,确定所述待测量水域的水深值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在获取所述辅助测量装置采集的辅助测量信息之前,所述方法还包括:
监听所述辅助测量装置发出的秒脉冲信号;
在检测到秒脉冲信号时,记录当前秒脉冲信号的到达时间点和已接收秒脉冲信号的数量,并分别控制所述第一声呐探头、所述第二声呐探头和所述辅助测量装置开始计时,以得到所述第一测深信号的接收时间点、所述第二测深信号的接收时间点以及所述辅助测量信息在的采集时间点,以及在检测到下一个秒脉冲信号时,分别控制所述第一声呐探头、所述第二声呐探头和所述辅助测量装置进行计时清零;
所述对所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息进行时间同步,得到所述第一测深信号、所述第二测深信号以及所述辅助测量信息各自的基准声学时间点,包括:
基于目标测深信号的接收时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定所述目标测深信号的基准声学时间点,其中,所述目标测深信号为所述第一测深信号或所述第二测深信号;
基于所述辅助测量信息的采集时间点、当前秒脉冲信号的到达时间点以及已接收秒脉冲信号的数量,确定所述辅助测量信息的基准声学时间点。
8.一种多波束探测系统,其特征在于,包括:第一声呐探头、第二声呐探头、辅助测量装置以及控制设备;
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;
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;
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;
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;
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。
9.一种双探头多波束控制装置,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,所述装置包括:
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;
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;
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;
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。
10.一种电子设备,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7中任一项所述的方法的步骤。
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- 2022-08-12 CN CN202210970216.5A patent/CN115267789B/zh active Active
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