RU2466426C1 - Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus - Google Patents

Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2466426C1
RU2466426C1 RU2011123555/28A RU2011123555A RU2466426C1 RU 2466426 C1 RU2466426 C1 RU 2466426C1 RU 2011123555/28 A RU2011123555/28 A RU 2011123555/28A RU 2011123555 A RU2011123555 A RU 2011123555A RU 2466426 C1 RU2466426 C1 RU 2466426C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
relief
shelf
sound
depth
determined
Prior art date
Application number
RU2011123555/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Алексеев (RU)
Сергей Петрович Алексеев
Владимир Александрович Катенин (RU)
Владимир Александрович Катенин
Константин Георгиевич Ставров (RU)
Константин Георгиевич Ставров
Виктор Сергеевич Аносов (RU)
Виктор Сергеевич Аносов
Юрий Николаевич Жуков (RU)
Юрий Николаевич Жуков
Владимир Васильевич Чернявец (RU)
Владимир Васильевич Чернявец
Николай Николаевич Жильцов (RU)
Николай Николаевич Жильцов
Original Assignee
Сергей Петрович Алексеев
Владимир Александрович Катенин
Константин Георгиевич Ставров
Виктор Сергеевич Аносов
Юрий Николаевич Жуков
Владимир Васильевич Чернявец
Николай Николаевич Жильцов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Петрович Алексеев, Владимир Александрович Катенин, Константин Георгиевич Ставров, Виктор Сергеевич Аносов, Юрий Николаевич Жуков, Владимир Васильевич Чернявец, Николай Николаевич Жильцов filed Critical Сергей Петрович Алексеев
Priority to RU2011123555/28A priority Critical patent/RU2466426C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466426C1 publication Critical patent/RU2466426C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: depth is measured with determination of an adjustment which is determined by the point where the hydroacoustic apparatus is installed. Vertical distribution of sound speed in water is determined from reflected signals. The sea-floor relief is reconstructed. The boundary zone which separates the continental slope from the shelf is selected from the obtained measurement results. The planetary structure of the sea-floor in the transition boundary zones between the slope and the shelf is determined by probing the sea-floor with acoustic waves and measuring the magnetic field. A tectonic map of transition boundary zones is constructed from the measurement results, from which the boundary of the continental shelf is determined by comparing planetary structures in transition boundary zones and planetary structures on dry land. The tidal level is additionally varied when measuring depth.
EFFECT: broader functional capabilities.
1 dwg

Description

Изобретение относится к способам пространственной интерполяции восстановления рельефа морского дна при дискретных измерениях глубин посредством эхолокаторов и может быть использовано при выполнении метеорологических интерполяций, включая анализ ветровых полей, анализ радиологического и химического загрязнения, топографические интерполяции и другие.The invention relates to methods for spatial interpolation of the restoration of the seabed topography with discrete depth measurements by sonar and can be used when performing meteorological interpolations, including analysis of wind fields, analysis of radiological and chemical pollution, topographic interpolations and others.

Известно устройство для распознавания морского грунта путем измерения параметров эхосигнала при зондировании дна прямоугольными импульсами (авторское свидетельство SU №1103171 [1]).A device for recognizing sea soil by measuring the parameters of the echo signal when probing the bottom with rectangular pulses (copyright certificate SU No. 1103171 [1]).

В зависимости от типа грунта эхосигнал при нормальном падении на дно изменяет свою форму в широких пределах от теоретически неискаженного прямоугольного импульса на монолитах до существенно широкого импульса с весьма пологим фронтом и длительностью, в несколько раз превышающей длительность посылки на грунте, представляющим собой жидкую массу. В качестве информативного параметра используется крутизна фронта нарастания эхосигнала, которая измеряется и сравнивается с заранее проградуированной сеткой с нанесенными на нее границами жесткости для различных типов грунта.Depending on the type of soil, the echo signal during normal incidence to the bottom changes its shape over a wide range from a theoretically undistorted rectangular pulse on monoliths to a substantially wide pulse with a very shallow front and a duration several times longer than the duration of sending on the ground, which is a liquid mass. As an informative parameter, the steepness of the echo signal rise front is used, which is measured and compared with a pre-graded grid with stiffness boundaries plotted on it for different types of soil.

Так как практически невозможно перекрыть зондирующими сигналами всю исследуемую площадь, то для дальнейшего построения поверхности рельефа дна или получения рельефа некоторой двумерной скалярной геопространственной характеристики применяют методы линейной и нелинейной интерполяции (см., например - Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М., ВИНИТИ, 1999, №11, c.13). Помимо основного недостатка, заключающегося в низкой достоверности распознавания морского грунта, обусловленной тем, что крутизна нарастания эхосигнала определяется главным образом акустическими свойствами границы раздела вода/грунт, а не всей толщины грунта, то при наличии на поверхности жидкого грунта неровностей или каменистых отложений крутизна нарастания фронта эхосигнала определяется отражательными свойствами неровностей или отложений, что приводит к получению завышенных значений жесткости грунта, а в сочетании с последующим восстановлением поверхности рельефа по интерполяции измерений может привести к необоснованным решениям, и, следовательно, к существенным потерям в реализации конкретной задачи.Since it is almost impossible to cover the entire area under investigation with probing signals, linear and nonlinear interpolation methods are used to further construct the bottom topography surface or obtain a topography of some two-dimensional scalar geospatial characteristics (see, for example, Problems of the environment and natural resources. M., VINITI, 1999, No. 11, p.13). In addition to the main disadvantage, which is the low reliability of recognition of sea soil, due to the fact that the steepness of the increase in the echo signal is determined mainly by the acoustic properties of the water / soil interface, and not the entire thickness of the soil, then in the presence of irregularities or stony deposits on the surface of the liquid soil, the steepness of the front growth the echo signal is determined by the reflective properties of irregularities or deposits, which leads to higher values of soil stiffness, and in combination with subsequent m restoration of the relief surface by interpolation of measurements can lead to unreasonable decisions, and, consequently, to significant losses in the implementation of a specific task.

В известном техническом решении (патент RU №2045081 С1 [2]), представляющим собой эхолокатор для распознавания морских грунтов, благодаря тому, что определяется степень физического состояния грунта по величине удлинения эхоимпульса, исходя из зависимости удлинения эхосигнала от физико-механических характеристик грунта, обеспечивается повышение точности определения параметров отражающей границы и достоверности результатов измерений по сравнению с техническим решением [1]. Однако восстановление рельефа по всей исследуемой поверхности сводится к применению формального метода интерполяции по измеренным величинам, что приводит к существенным потерям в реализации конкретной задачи.In the known technical solution (patent RU No. 2045081 C1 [2]), which is an echo sounder for recognizing sea soils, due to the fact that the degree of the physical state of the soil is determined by the magnitude of the elongation of the echo pulse, based on the dependence of the elongation of the echo signal on the physical and mechanical characteristics of the soil, improving the accuracy of determining the parameters of the reflecting boundary and the reliability of the measurement results compared with the technical solution [1]. However, the restoration of the relief over the entire investigated surface is reduced to the application of the formal method of interpolation from the measured values, which leads to significant losses in the implementation of a specific task.

В известном способе определения глубин акватории фазовым гидролокатором бокового обзора и фазовый гидролокатор бокового обзора для его осуществления (авторское свидетельство SU №1829019 А1 [3]), включающем излучение гидроакустического сигнала в сторону дна и прием отраженных сигналов в двух точках, расположенных по вертикали на заданном расстоянии, измерение времени задержки синфазных сигналов, угла бортовой качки носителя антенн и определение по полученным данным направлений прихода синфазных сигналов и искомых глубин акватории расчетным путем, в котором измеряют время задержки прихода отраженного гидроакустического сигнала по вертикали, определяют время задержки прихода тех же синфазных сигналов в случае их отражения от ровной поверхности дна по каждому расчетному направлению в соответствии с математическим выражением с определением сходимости вычисленных и измеренных значений времени задержки.In the known method for determining the depths of the water with a side-scan phase sonar and a side-view phase sonar for its implementation (copyright certificate SU No. 1829019 A1 [3]), which includes emitting a sonar signal to the bottom and receiving the reflected signals at two vertical points at a given distance, measuring the delay time of common-mode signals, the pitch angle of the antenna carrier and determining from the received data the directions of arrival of common-mode signals and the desired depths of the water area m means, which measures the time delay of arrival of the reflected sonar signal along the vertical, determining a delay time of arrival of the same common-mode signal in the case of reflection from the flat bottom surface of each estimated direction in accordance with a mathematical expression with the determination of convergence of the calculated and measured values of the delay time.

Определение сходимости вычисленных и измеренных значений позволяет уменьшить погрешность определения глубины акватории при проведении съемки рельефа дна акватории. Однако реализация данного способа требует выполнения предварительных вычислений для определения расчетных направлений, что обеспечивается при условии использования результатов ранее проводимых съемок на данной акватории. Так как с течением времени структура поверхности грунта не остается постоянной в силу изменчивости гидродинамических геофизических факторов, то использование расчетных данных не всегда является корректным и может привести к существенным погрешностям получения конечных результатов при съемки рельефа дна.Determining the convergence of the calculated and measured values allows us to reduce the error in determining the depth of the water area when surveying the topography of the bottom of the water area. However, the implementation of this method requires preliminary calculations to determine the estimated directions, which is ensured provided that the results of previous surveys in this area are used. Since over time the structure of the soil surface does not remain constant due to the variability of hydrodynamic geophysical factors, the use of calculated data is not always correct and can lead to significant errors in obtaining the final results when surveying the bottom topography.

Кроме того, восстановление рельефа дна по всей исследуемой поверхности, как и в известных технических решениях [1, 2], сводится к применению формального метода интерполяции по измеренным дискретным величинам, что приводит к существенным потерям в реализации конкретных задач, в частности при формализации результатов измерений в картографическую продукцию.In addition, restoration of the bottom topography over the entire investigated surface, as in the well-known technical solutions [1, 2], reduces to the use of the formal interpolation method for the measured discrete values, which leads to significant losses in the implementation of specific tasks, in particular when formalizing the measurement results in cartographic products.

При использовании известных способов решение задачи восстановления рельефа сводиться к построению непрерывной двумерной функции, проходящей через измеренные дискретные значения глубины. При этом на первом этапе производится триангулирование точек измерения, т.е. на множестве точек измерения вводится отношения "близости" точек, а на втором этапе строится собственно искомая функция, как композиция элементарных весовых функций (линейных или нелинейных). При такой обработке исходной информации свойства рельефа никак не учитываются и в процессе обработки возникают артефакты ложных гребней и ложбин в форме рельефа, и, следовательно, именно на этом этапе нарушается морфологический способ восстановления рельефа.When using known methods, the solution to the problem of relief reconstruction is reduced to constructing a continuous two-dimensional function passing through the measured discrete depth values. At the same time, at the first stage, triangulation of measurement points is performed, i.e. on the set of measurement points, the relations of "proximity" of the points are introduced, and at the second stage, the actual desired function is constructed, as a composition of elementary weight functions (linear or nonlinear). With such processing of the initial information, the properties of the relief are not taken into account in any way and during processing, artifacts of false ridges and hollows in the form of a relief appear, and, therefore, at this stage the morphological method of restoration of the relief is violated.

Выявленных недостатков лишен известный способ восстановления рельефа морского дна при измерениях глубин посредством гидроакустических средств, установленных на подвижных морских объектах, включающий измерение глубины с определением поправки, обусловленной местом установки гидроакустического средства, определение вертикального распределения скорости звука в воде по отраженным сигналам путем получения данных о триангуляции точек наблюдений с последующей их интерполяцией, восстановление формы рельефа дна, построение поверхности дна, в котором при определении поправки дополнительно измеряют доплеровский сдвиг частоты опорного сигнала гидроакустического лага, определяют скорость подвижного морского объекта посредством приемоиндикатора радио и спутниковых навигационных систем, при этом определение вертикального распределения скорости звука в воде выполняют по временным рядам плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей водной среды и дна, путем регистрации всех приходящих сигналов, рассеянных от внутренних неоднородностей морской среды, от момента посылки звукового импульса до момента прихода отраженного от дна сигнала с формированием временного ряда плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей морской среды и дна в соответствии с зависимостьюThe identified shortcomings are deprived of the known method of restoring the seabed topography when measuring depths using sonar tools installed on moving marine objects, including measuring the depth with the correction determined by the installation site of the sonar tool, determining the vertical distribution of the speed of sound in water by reflected signals by obtaining data on triangulation observation points with their subsequent interpolation, restoration of the bottom topography, surface construction d in which, when determining the correction, the Doppler frequency shift of the reference signal of the hydroacoustic lag is additionally measured, the speed of the moving marine object is determined by the radio receiver and satellite navigation systems, and the vertical distribution of the speed of sound in water is determined by time series of the sound energy density reflected from internal heterogeneities of the aquatic environment and the bottom, by recording all incoming signals scattered from the internal heterogeneities of the marine food, on the time of sending the sound pulse before the arrival of the reflected signal from the bottom to form a temporary number density of sonic energy reflected from internal inhomogeneities sea bottom environment and according to the relation

U(Z=0,t),U (Z = 0, t),

где Z - глубина в моменты времени t, а скорость звука в воде C(Z) определяют путем решения обратной задачи рассеяния, дополнительно регистрируют низкочастотные волны посредством искусственно возбуждаемых высокочастотных волн накачки, восстановление формы рельефа выполняют по относительным изменениям высоты рельефа в соответствии с неравенствомwhere Z is the depth at time t, and the speed of sound in water C (Z) is determined by solving the inverse scattering problem, low-frequency waves are additionally recorded using artificially excited high-frequency pump waves, the shape of the relief is restored by the relative changes in the height of the relief in accordance with the inequality

|h(r2)-h(r1)|<A|r2-r1|λ,| h (r 2 ) -h (r 1 ) | <A | r 2 -r 1 | λ

где h(r2)-h(r1) - разность высот в двух пространственных точках r1, r2; А (постоянная Гельдера), λ (показатель Гельдера) - положительные числа; 0<λ≤1, при этом выполняют оценку точности восстановления рельефа по величине относительного изменения высоты рельефа в зависимости от пространственного масштаба, при построении рельефа поверхности дна данные о триангуляции точек наблюдений интерпретируются в виде структуры неориентированного графа с определением длин (весов) ребер графа, а устройство для осуществления способа, представляющее собой гидролокатор для определения глубин акватории, содержащее функционально соединенные первую и вторую антенны, одна из которых излучающая, а вторая приемная, формирующие приемоизлучающие каналы, вычислитель, блок управления, в котором блок управления соединен с приемоизлучающими каналами, вычислителем, в которое дополнительно введены формирователь сигналов накачки, графопостроитель, параметрический излучающий тракт, который своим выходом соединен с излучающей антенной, а входом соединен с выходом формирователя накачки, который своим выходом соединен с выходом блока управления, графопостроитель своими входами соединен с выходами вычислителя и блока управления (патент RU №2326408 С1 [4]).where h (r 2 ) -h (r 1 ) is the height difference at two spatial points r 1 , r 2 ; A (Helder constant), λ (Helder exponent) - positive numbers; 0 <λ≤1, at the same time, the accuracy of the relief reconstruction is estimated from the value of the relative change in the height of the relief depending on the spatial scale; when constructing the relief of the bottom surface, the data on the triangulation of observation points are interpreted as the structure of an undirected graph with the definition of the lengths (weights) of the edges of the graph, and a device for implementing the method, which is a sonar to determine the depths of the water area, containing functionally connected first and second antennas, one of which is radiating, and the second reception, forming the receiving-radiating channels, a calculator, a control unit in which the control unit is connected to the receiving-radiating channels, a calculator, which additionally includes a pump driver, a plotter, a parametric radiating path, which is connected by its output to the radiating antenna, and the input is connected to the output of the pump former, which is connected by its output to the output of the control unit, the plotter with its inputs is connected to the outputs of the calculator and control unit (RU patent No. 232,6408 C1 [4]).

В отличие от известных технических решений [1, 2, 3], в которых определение поправки выполняется путем определения средней вертикальной скорости распространения звука в воде посредством определения гидрологических параметров путем измерения температуры и солености на стандартных горизонтах или путем измерения скорости распространения звука в воде на разных горизонтах путем установки дополнительных датчиков в водной среде, соединенных линией связи с носителем измерительной аппаратуры глубины, в известном техническом решении [4] дополнительно измеряют доплеровский сдвиг опорного сигнала и скорость движения носителя по внешним источникам информации, по которым определяют среднюю вертикальную скорость распространения звука в водной среде, по полученным значениям которой определяют поправку, что обеспечивает возможность непрерывного контроля за изменением средней вертикальной скорости распространения звука в морской воде в процессе выполнения мониторинга за состоянием Мирового океана, упрощает процесс определения средней вертикальной скорости распространения звука в водной среде с требуемой точностью для определения поправок измеренных значений глубин, а также исключает необходимость применения специальной дополнительной аппаратуры.In contrast to the known technical solutions [1, 2, 3], in which the correction is determined by determining the average vertical velocity of sound in water by determining hydrological parameters by measuring temperature and salinity at standard horizons or by measuring the speed of sound in water at different horizons by installing additional sensors in the aquatic environment, connected by a communication line with the carrier of the depth measuring equipment, in the well-known technical solution [4] The Doppler shift of the reference signal and the velocity of the medium are accurately measured using external information sources, which determine the average vertical speed of sound propagation in the aquatic environment, the values of which determine the correction, which allows continuous monitoring of changes in the average vertical speed of sound propagation in seawater in the process of monitoring the state of the oceans, simplifies the process of determining the average vertical velocity of propagation of stars it is indicated in the aquatic environment with the required accuracy to determine the corrections of the measured depth values, and also eliminates the need for special additional equipment.

При использовании данного способа выполняются требования к точности определения глубины при промерных работах, установленное действующими нормативными документами в части обеспечения судоходства, что обусловлено возможностью измерения доплеровского сдвига опорного сигнала гидроакустического лага и скорости движения носителя измерительной аппаратуры глубины по внешним источникам информации, по которым определяют среднюю вертикальную скорость распространения звука в водной среде.When using this method, the requirements for the accuracy of determining the depth during surveying are established, established by the current regulatory documents regarding shipping, due to the ability to measure the Doppler shift of the reference signal of the hydroacoustic lag and the speed of the carrier of the measuring equipment depth from external sources of information, which determine the average vertical sound propagation speed in the aquatic environment.

Восстановление формы рельефа дна по дискретным измерениям выполняют путем интегральных преобразований, что не приводит к увеличению ошибок наблюдений в исходных данных при обработке в отличие от известных методов, имеющих дифференциальный характер.The restoration of the shape of the bottom topography from discrete measurements is carried out by integral transformations, which does not lead to an increase in the observation errors in the initial data during processing, in contrast to the known methods of a differential nature.

Методы обработки наборов однородных полиномов являются наиболее разработанными методами в компьютерной алгебре, а комбинаторный метод анализа геопространственных полей по точечным измерениям позволяет решать прикладные задачи с учетом пространственно-временной динамики этих полей.Methods for processing sets of homogeneous polynomials are the most developed methods in computer algebra, and the combinatorial method of analyzing geospatial fields by point measurements allows us to solve applied problems taking into account the spatio-temporal dynamics of these fields.

Применение известного способа восстановления рельефа морского дна при измерениях глубин посредством гидроакустических средств, установленных на подвижных морских объектах [4] в основном ограничено решением двух технических задач - это выполнение съемки рельефа дна с последующим составлением карт для обеспечения судоходства и определение средней вертикальной скорости распространения звука в водной среде на разных горизонтах для изучения процессов перемещения водных слоев.The application of the known method for reconstructing the seabed topography when measuring depths using sonar tools installed on moving marine objects [4] is mainly limited by the solution of two technical problems — this is surveying the bottom topography with subsequent mapping to ensure navigation and determining the average vertical speed of sound propagation in aquatic environment at different horizons to study the processes of movement of water layers.

В то же время имеется ряд задач, включающих проведение экологического состояния морских акваторий в местах расположения морских нефтегазовых терминалов и определение параметров границ загрязненных акваторий и континентальных шельфов и определения биоресурсов.At the same time, there are a number of tasks, including carrying out the ecological state of marine water areas at the locations of offshore oil and gas terminals and determining the parameters of the boundaries of contaminated water areas and continental shelves and determining bioresources.

Определение параметров границ континентального шельфа требует выполнения работ по инвентаризации и составлению берегового кадастра прибрежной зоны, включая составление карт кадастровой съемки и топографических планов.Determining the parameters of the boundaries of the continental shelf requires inventory and compilation of the coastal cadastre of the coastal zone, including the compilation of cadastral mapping and topographic plans.

Отсутствие карт кадастровой съемки и топографических планов морских акваторий континентального шельфа с правовой точки зрения затрудняет прибрежное гидротехническое строительство, что связано с определением границ прибрежной зоны. Кроме того, существуют возможные коллизии при определении границ морских водоохранных зон и прибрежных защитных полос, которые в соответствии с Водным кодексом РФ 2006 г., в редакции Федерального закона от 14.07.2008 №118-Ф3, отсчитываются от линии максимального прилива.The lack of cadastral survey maps and topographic plans of the continental shelf marine areas from a legal point of view complicates coastal hydraulic engineering construction, which is associated with determining the boundaries of the coastal zone. In addition, there are possible conflicts in determining the boundaries of marine water protection zones and coastal protective strips, which, in accordance with the Water Code of the Russian Federation in 2006, as amended by Federal Law of July 14, 2008 No. 118-F3, are counted from the maximum tide line.

Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей известного способа восстановления формы рельефа морского дна при дискретных измерениях глубин посредством эхолокатора.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality of the known method of restoring the shape of the relief of the seabed with discrete depth measurements by sonar.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе восстановления рельефа морского дна при измерениях глубин посредством гидроакустических средств, установленных на подвижных морских объектах, включающем измерение глубины с определением поправки, обусловленной местом установки гидроакустического средства, определение вертикального распределения скорости звука в воде по отраженным сигналам, путем получения данных о триангуляции точек наблюдений с последующей их интерполяцией, восстановление формы рельефа дна, построение поверхности дна, при определении поправки дополнительно измеряют доплеровский сдвиг частоты опорного сигнала гидроакустического лага, определяют скорость подвижного морского объекта посредством приемоиндикатора радио и спутниковых навигационных систем, при этом определение вертикального распределения скорости звука в воде выполняют по временным рядам плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей водной среды и дна, путем регистрации всех приходящих сигналов, рассеянных от внутренних неоднородностей морской среды, от момента посылки звукового импульса до момента прихода отраженного от дна сигнала с формированием временного ряда плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей морской среды и дна в соответствии с зависимостьюThe problem is solved due to the fact that in the method of restoring the topography of the seabed when measuring depths using hydroacoustic means installed on moving marine objects, including measuring depth with the determination of the correction due to the installation location of the hydroacoustic means, determining the vertical distribution of the speed of sound in water by reflected signals , by obtaining data on the triangulation of observation points with their subsequent interpolation, restoring the shape of the bottom topography, building the bottom surface, when determining the correction, the Doppler frequency shift of the reference signal of the hydroacoustic lag is additionally measured, the speed of the moving sea object is determined by the radio receiver and satellite navigation systems, and the vertical distribution of the speed of sound in water is determined by the time series of the density of sound energy reflected from internal inhomogeneities aquatic environment and the bottom, by recording all incoming signals scattered from the internal heterogeneities of the sea with food, on the time of sending the sound pulse before the arrival of the reflected signal from the bottom to form a temporary number density of sonic energy reflected from internal inhomogeneities sea bottom environment and according to the relation

U(Z=0,t),U (Z = 0, t),

где Z - глубина в моменты времени t, а скорость звука в воде C(Z) определяют путем решения обратной задачи рассеяния, дополнительно регистрируют низкочастотные волны посредством искусственно возбуждаемых высокочастотных волн накачки, восстановление формы рельефа выполняют по относительным изменениям высоты рельефа в соответствии с неравенствомwhere Z is the depth at time t, and the speed of sound in water C (Z) is determined by solving the inverse scattering problem, low-frequency waves are additionally recorded using artificially excited high-frequency pump waves, the shape of the relief is restored by the relative changes in the height of the relief in accordance with the inequality

|h(r2)-h(r1)|<A|r2-r1|λ,| h (r 2 ) -h (r 1 ) | <A | r 2 -r 1 | λ

где h(r2)-h(r1) - разность высот в двух пространственных точках r1, r2; А (постоянная Гельдера), λ (показатель Гельдера) - положительные числа; 0<λ≤1, при этом выполняют оценку точности восстановления рельефа по величине относительного изменения высоты рельефа в зависимости от пространственного масштаба, при построении рельефа поверхности дна данные о триангуляции точек наблюдений интерпретируются в виде структуры неориентированного графа с определением длин (весов) ребер графа, отличающийся тем, что по полученным результатам измерений глубин выделяют граничную зону, разделяющую материковый склон от шельфа, которую устанавливают по коэффициенту корреляции между массивами полученных результатов измеренных глубин в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, посредством зондирования морского дна акустическими волнами и измерениями магнитного поля выявляют планетарную структуру морского дна, по результатам измерений строят тектоническую схему переходных граничных зон, по которой устанавливают границу континентального шельфа, путем сравнения планетарных структур в переходных граничных зонах и планетарных структур суши, в процессе измерения глубин дополнительно измеряют уровень морского прилива.where h (r 2 ) -h (r 1 ) is the height difference at two spatial points r 1 , r 2 ; A (Helder constant), λ (Helder exponent) - positive numbers; 0 <λ≤1, at the same time, the accuracy of the relief reconstruction is estimated from the value of the relative change in the height of the relief depending on the spatial scale; when constructing the relief of the bottom surface, the data on the triangulation of observation points are interpreted as the structure of an undirected graph with the definition of the lengths (weights) of the edges of the graph, characterized in that according to the obtained depth measurements, a boundary zone is distinguished that separates the continental slope from the shelf, which is established by the correlation coefficient between arrays The obtained results of the measured depths in the transitional boundary zones between the slope and the shelf, in the transitional boundary zones between the slope and the shelf, by sensing the seabed with acoustic waves and magnetic field measurements, the planetary structure of the seabed is revealed, the tectonic diagram of the transitional boundary zones is constructed from the measurements, according to which establish the boundary of the continental shelf by comparing planetary structures in transitional boundary zones and planetary terrestrial structures during measurement Lubin additionally measured tide level.

Новые отличительные признаки заявляемого технического решения, заключающиеся в том, что по полученным результатам измерений глубин выделяют граничную зону, разделяющую материковый склон от шельфа, которую устанавливают по коэффициенту корреляции между массивами полученных результатов измеренных глубин в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, посредством зондирования морского дна акустическими волнами и измерениями магнитного поля выявляют планетарную структуру морского дна, по результатам измерений строят тектоническую схему переходных граничных зон, по которой устанавливают границу континентального шельфа, путем сравнения планетарных структур в переходных граничных зонах и планетарных структур суши, в процессе измерения глубин дополнительно измеряют уровень морского прилива.New distinctive features of the proposed technical solution, which consists in the fact that according to the obtained results of measuring depths, a boundary zone is distinguished that separates the continental slope from the shelf, which is established by the correlation coefficient between arrays of the results of measured depths in the transitional boundary zones between the slope and the shelf, in transitional zones between the slope and the shelf, by probing the seabed with acoustic waves and magnetic field measurements, the planetary structure of Skog bottom constructed from measurements of tectonic diagram transition boundary zones at which boundary is set continental shelf, by comparing the planetary boundary structures in the transitional areas and the planetary sushi structures during measurement depths additionally measured tide level.

Новые отличительные признаки из известного уровня техники не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности "изобретательский уровень".No new distinguishing features from the prior art have been identified, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

Сущность предлагаемого способа и устройства для его осуществления поясняется чертежом (фиг.1).The essence of the proposed method and device for its implementation is illustrated by the drawing (figure 1).

Фиг.1. Блок-схема устройства включает формирователь сигналов накачки 1, предназначенный для формирования двухчастотных зондирующих сигналов накачки с заданной длительностью и заданной модуляцией, формирование импульсов синхронизации и сигналов стробирования приемного тракта, параметрический излучающий тракт 2, предназначенный для усиления сигналов накачки по обеим частотам до номинального уровня (при этом в отдельных каналах может осуществляться коррекция фаз амплитуд), излучающий преобразователь накачки 3, предназначенный для преобразования электрических сигналов в акустические сигналы необходимой характеристики направленности, приемную антенну сигналов разностной частоты 4, предназначенную для формирования характеристики направленности для приема и образования акустических волн разностной частоты в электрические сигналы, приемный тракт 5, предназначенный для предварительной обработки принятых сигналов и усиления их до уровня, необходимого для регистрации принятых сигналов, графопостроитель 6, блок управления 7, вычислитель 8, гидроакустический лаг 9, многолучевой эхолот 10, высокочастотный профилограф 11, низкочастотный параметрический профилограф 12, блок пенетрометров 13, блок мареографов 14, многоканальный генератор зондирующих импульсов 15, многоканальный приемник эхосигналов 16, второй гидролокатор бокового обзора 17, блок визуализации 18.Figure 1. The block diagram of the device includes a pump signal generator 1, designed to generate two-frequency probe pump signals with a given duration and a given modulation, the formation of synchronization pulses and gate signals of the receiving path, a parametric radiating path 2, designed to amplify the pump signals at both frequencies to the nominal level ( at the same time, in individual channels, phase correction of the amplitudes can be carried out), the emitting pump converter 3, designed to convert the use of electrical signals into acoustic signals of the necessary directivity characteristics, a receiving antenna of differential frequency signals 4, designed to generate directivity characteristics for receiving and generating acoustic waves of a differential frequency into electrical signals, receiving path 5, intended for preliminary processing of received signals and amplifying them to a level, necessary for registration of received signals, plotter 6, control unit 7, calculator 8, sonar log 9, multipath sounder 10, a high frequency profiler 11, a low-frequency parametric profiler 12 penetrometer block 13, block 14 gauges, multi sounding pulse generator 15, a multichannel receiver 16 echoes, a second side-scan sonar 17, imaging unit 18.

Принципиальные схемы и принцип работы устройств 1-9 аналогичны принципиальным схемам и принципу работы устройств прототипа [4].Schematic diagrams and the principle of operation of devices 1-9 are similar to the circuit diagrams and the principle of operation of the devices of the prototype [4].

Многолучевой эхолот 10 предназначен для профилирования дна на рабочей частоте 204 кГц, при ширине характеристики направленности 6×10 градусов и 12×20 градусов и длительности импульсов 50, 200, 500 мкс в диапазонах глубины 5,10, 20, 50, 100 и 200 м.The multi-beam echo sounder 10 is designed for profiling the bottom at an operating frequency of 204 kHz, with a directivity characteristic width of 6 × 10 degrees and 12 × 20 degrees and pulse durations of 50, 200, 500 μs in the depth ranges of 5.10, 20, 50, 100 and 200 m .

Второй гидролокатор бокового обзора 17, как и первый (устройство прототипа) предназначен для съемки рельефа дна по второму борту судна. Рабочая частота гидролокаторов составляет 286 и 320 кГц, ширина характеристики направленности 1,5×50 и 3×50 градусов при длительности импульсов 50, 100 мкс и 1 мс в диапазоне глубин 10, 20, 50, 100 и 200 м.The second side-scan sonar 17, like the first (prototype device), is designed to capture the bottom topography on the second side of the vessel. The working frequency of sonars is 286 and 320 kHz, the width of the directivity characteristics is 1.5 × 50 and 3 × 50 degrees with pulse durations of 50, 100 μs and 1 ms in the depth range of 10, 20, 50, 100 and 200 m.

Высокочастотный профилограф 11 предназначен для точного профилирования рельефа дна.High-frequency profilograph 11 is designed for accurate profiling of the bottom topography.

Низкочастотный параметрический профилограф 12 предназначен для профилирования придонных осадков с рабочими частотами 10 и 150 кГц, при ширине характеристики направленности 3×4 градуса и длительности импульсов 0,5, 1 и 2 мс в диапазоне глубин 10, 20, 50, 100 и 200 м.The low-frequency parametric profilograph 12 is designed for profiling bottom sediments with operating frequencies of 10 and 150 kHz, with a directivity characteristic width of 3 × 4 degrees and pulse durations of 0.5, 1 and 2 ms in the depth range of 10, 20, 50, 100 and 200 m.

Многоканальный генератор зондирующих импульсов 15 содержит излучающие тракты многолучевого эхолота 10, первого и второго гидролокаторов бокового обзора, генераторы накачки низкочастотного параметрического профилографа 12.The multi-channel probe pulse generator 15 contains the radiating paths of the multi-beam echo sounder 10, the first and second side-scan sonars, and pump generators of a low-frequency parametric profilograph 12.

Многоканальный приемник эхосигналов 16 содержит приемные тракты многолучевого эхолота 10, первого и второго гидролокаторов бокового обзора, высокочастотного профилографа 11, низкочастотного параметрического профилографа 12, четыре сигнальных процессора, предназначенных для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму и первичную обработку этих сигналов, интерфейс связи, схему управления, формирователь сигналов, схему временной автоматической регулировки усиления и преобразователя сигналов датчиков.The multi-channel echo signal receiver 16 contains the receiving paths of the multi-beam echo sounder 10, the first and second side-scan sonars, a high-frequency profiler 11, a low-frequency parametric profiler 12, four signal processors designed to convert analog signals to digital form and primary processing of these signals, a communication interface, a control circuit , a signal shaper, a temporary automatic gain control circuit and a sensor signal converter.

Пенетрометр 13 предназначен для определения ненарушенных структур грунта в условиях его естественного залегания и представляет собой конусовидный снаряд, оснащенный датчиками, которые под воздействием силы тяжести или с помощью бура заглубляются в грунт. По измеренным коэффициентам сопротивления и трения определяются прочностные характеристики грунта. В зависимости от рабочей глубины в диапазоне 0,5-2000 м используется набор датчиков с глубиной проникновения в грунт на расстояния от 3 до 20 м. Аналогом является пенетрометры типа ТМ-153 и СРТ. Мареограф 14 предназначен для регистрации колебаний уровня моря. В зависимости от глубины водной среды используются автоматические мареографы типа АМП-20 и АММ-200.The penetrometer 13 is designed to determine undisturbed soil structures in the conditions of its natural occurrence and is a cone-shaped projectile equipped with sensors that are buried under the influence of gravity or with the help of a drill. The measured resistance and friction coefficients determine the strength characteristics of the soil. Depending on the working depth in the range of 0.5-2000 m, a set of sensors with a penetration depth into the soil at a distance of 3 to 20 m is used. The analogs are penetrometers of the ТМ-153 and СРТ type. Mareograph 14 is designed to record fluctuations in sea level. Depending on the depth of the aquatic environment, automatic gauges such as AMP-20 and AMM-200 are used.

Для получения ежесуточной информации о характере колебаний уровня моря мареографы устанавливают в разных точках морской среды в направлении от береговой линии. Информация, зарегистрированная мареографами, используется для исправления измеренных глубин при съемке рельефа дна на акваториях, где уровневые посты обычного типа не обеспечивают достаточной точности или использование их затруднено, а также для определения характера прилива и его гармонических составляющих при решении задач, связанных с безопасной эксплуатацией морских терминалов, включая нефтегазовые месторождения. Результаты измерений транслируются на судно по радио и гидроакустическому каналам связи.To obtain daily information about the nature of sea level fluctuations, tide gauges are installed at different points in the marine environment in the direction from the coastline. The information recorded by the tide gauges is used to correct the measured depths when surveying the bottom topography in water areas where conventional level posts do not provide sufficient accuracy or are difficult to use, and also to determine the nature of the tide and its harmonic components in solving problems associated with the safe operation of marine terminals, including oil and gas fields. The measurement results are transmitted to the ship via radio and sonar communication channels.

Блок визуализации 18 представляет собой аппаратные вычислительные иBlock visualization 18 is a hardware computing and

видео средства с программным обеспечением для отображения выбранной информации (подводные пики, впадины, магистральные трубопроводы, области загрязнения, разрезы грунта) в двумерном или трехмерном представлении.video tools with software for displaying selected information (underwater peaks, depressions, trunk pipelines, pollution areas, soil sections) in a two-dimensional or three-dimensional representation.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

При движении судна, на заданной акватории съемки рельефа дна, галсами, расположенными от береговой линии в сторону моря выполняют посредством первого и второго гидролокаторов бокового обзора, установленных с правого и левого бортов судна, выполняют съемку рельефа дна, поиск и количественную оценку продуктов биосферы (как скоплений, так и единичных экземпляров), посредством многолучевого эхолота 10 выполняют профилирование дна и поиск продуктов биосферы, посредством высокочастотного профилографа 11 выполняют профилирование дна, посредством низкочастотного параметрического профилографа 12 выполняют профилирование придонных осадков. Синхронно с зондированием поверхности дна и процессом определения глубин определяют вертикальную скорость распространения звука в водной среде посредством гидроакустического лага 9, посредством блока мареографов 14 определяют колебания уровня моря и посредством штатных судовых приемоиндикаторов спутниковых или радионавигационных систем определяют координаты и скорость судна.When the vessel moves in a given area of surveying the bottom topography, tacks located from the coastline towards the sea perform the first and second side-scan sonars installed from the starboard and starboard sides of the ship, surveying the bottom topography, searching for and quantifying the biosphere products (as clusters, as well as single specimens), by means of a multi-beam echo sounder 10, the bottom is profiled and the biosphere products are searched, by the high-frequency profilograph 11, the bottom is profiled by With a low-frequency parametric profilograph 12, profiling of bottom sediments is performed. In parallel with the sensing of the bottom surface and the process of determining the depths, the vertical speed of sound propagation in the aquatic environment is determined using the sonar lag 9, the sea level fluctuations are determined using the unit of tide gauges 14, and the coordinates and speed of the vessel are determined by means of standard ship receiver indicators of satellite or radio navigation systems.

По полученным данным определяю поправку к глубинам по известным зависимостям и алгоритмам, и вводят ее в вычислитель 8. Измеренные значения глубин обрабатывают по известным алгоритмам, как и в прототипе.According to the data obtained, I determine the correction to the depths according to known dependencies and algorithms, and enter it into the calculator 8. The measured depths are processed according to well-known algorithms, as in the prototype.

По измеренным значениям скорости звука в воде вертикальной плоскости определяют поле скорости звука. Определение вертикального распределения скорости звука в воде по временным рядам плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей водной среды и дна, выполняют, как и в прототипе, путем регистрации всех приходящих сигналов, рассеянных от внутренних неоднородностей морской среды, от момента посылки звукового импульса до момента прихода отраженных от дна сигналов с формированием временного ряда плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей морской среды и дна. При этом скорость звука в воде определяют путем решения обратной задачи рассеяния с регистрацией низкочастотных волн накачки посредством искусственно возбуждаемых высокочастотных волн накачки, по которым судят о взаимной ориентации взаимодействующих волн и величине параметра нелинейности среды.From the measured values of the speed of sound in water in a vertical plane, the sound velocity field is determined. The determination of the vertical distribution of the speed of sound in water over time series of the density of sound energy reflected from the internal inhomogeneities of the aquatic environment and the bottom is performed, as in the prototype, by recording all incoming signals scattered from the internal inhomogeneities of the marine environment, from the moment of sending a sound pulse to the moment the arrival of signals reflected from the bottom with the formation of a time series of the density of sound energy reflected from the internal inhomogeneities of the marine environment and the bottom. In this case, the speed of sound in water is determined by solving the inverse scattering problem with registration of low-frequency pump waves by means of artificially excited high-frequency pump waves, which are used to judge the relative orientation of the interacting waves and the value of the medium nonlinearity parameter.

Далее выполняется обработка временных рядов и процедура определения параметров сложно-неоднородной среды согласно алгоритмам, предложенным в прототипе. По полученным дискретным измерениям значений глубин, а также с учетом коэффициентов рассеяния звука дном, определяют класс функций, к которому принадлежит рельеф.Next, the processing of time series and the procedure for determining the parameters of a complex heterogeneous medium according to the algorithms proposed in the prototype are performed. Based on the obtained discrete measurements of the depths, as well as taking into account the scattering coefficients of the sound bottom, determine the class of functions to which the relief belongs.

Проведенные исследования формы рельефа в различных пространственных масштабах (согласно прототипу) показали, что относительные изменения высоты рельефа степенным образом связаны с пространственным масштабом в видеStudies of the shape of the relief at different spatial scales (according to the prototype) showed that the relative changes in the height of the relief are power-law related to the spatial scale in the form

|h(r2)-h(r1|<А|r2-r1]λ, где| h (r 2 ) -h (r 1 | <A | r 2 -r 1 ] λ , where

h(r2)-h(r1) - разность высот в двух пространственных точках;h (r 2 ) -h (r 1 ) is the height difference at two spatial points;

r1, r2, А (постоянная Гельдера), λ (показатель Гельдера) - положительные числа; 0<λ≤1.r 1 , r 2 , A (Helder constant), λ (Helder exponent) - positive numbers; 0 <λ≤1.

При этом искомая функция Н(r) выражается в виде обратного преобразования ФурьеIn this case, the desired function H (r) is expressed as the inverse Fourier transform

Н(x,y)=ℑ(F(ζ)), где ζ - оператор обратного преобразования Фурье,H (x, y) = ℑ (F (ζ)), where ζ is the operator of the inverse Fourier transform,

Figure 00000001
Figure 00000001

Здесь i - мнимая единица, ξ=(cosφ, sinφ),Here i is the imaginary unit, ξ = (cosφ, sinφ),

Figure 00000002
Figure 00000002

ЗдесьHere

Figure 00000003
- преобразование Радона функции
Figure 00000003
- Radon transform function

Н(x,y) на (x,y)∈R×R=Ω, т.е. интегральное преобразование, относящее функции Н(x,y) на Ω ее интегралы по всевозможным прямым (относительно евклидовой длины)H (x, y) on (x, y) ∈R × R = Ω, i.e. an integral transformation relating the function H (x, y) to Ω, its integrals over all possible straight lines (with respect to Euclidean length)

x=-t sinφ+pcosφ; y=t cosφ+psinφ.x = -t sinφ + pcosφ; y = t cosφ + psinφ.

Для финитной функции Н(x,y) в односвязной области Ω точность оценки будет лучше точности традиционных процедур интерполяции.For a compactly supported function H (x, y) in a simply connected domain Ω, the accuracy of the estimate will be better than the accuracy of traditional interpolation procedures.

Определяют погрешность Θ(Н) восстановления рельефа в виде максимального значения абсолютной величины разности между истиной поверхностью и восстановленнойThe error Θ (Н) of the restoration of the relief is determined as the maximum value of the absolute value of the difference between the true surface and the restored

Figure 00000004
Figure 00000004

где К - общее число первых моментов, обеспеченных точностью. Точности оценки моментов δ(Ik) будут определяться структурой расположения точек измерения.where K is the total number of first moments provided by accuracy. The accuracy of the moment estimation δ (I k ) will be determined by the arrangement of the measurement points.

Для оптимального распределенных точек (измерений), которые всегда можно определить на исходном множестве точек (см., например, Соболь И.М. Многомерные квадратурные формулы и функции Хаара. М., Наука, 1969, с.288) с точностью оценки момента для нормированной функции в соответствии с выражением δ(Ik)≤2/Nk.For optimal distributed points (measurements) that can always be determined on the initial set of points (see, for example, Sobol I. M. Multidimensional quadrature formulas and Haar functions. M., Nauka, 1969, p. 288) with an accuracy of the moment estimate for normalized function in accordance with the expression δ (I k ) ≤2 / Nk.

Восстановление формы рельефа морского дна может выполняться после каждой серии дискретных измерений.The restoration of the shape of the relief of the seabed can be performed after each series of discrete measurements.

При исследовании подводных объектов, например морских участков магистральных трубопроводов, по зарегистрированным эхосигналам, подводные объекты различают по их частотным характеристикам и оценивают их размер по интервалу частот между минимальными и максимальными значениями силы цели на частотных зависимостях (см., например, Клей К., Медвин Г. Акустическая океанография. Основы и применения. М.: Мир, 1980, - 580 с.). При этом величина силы цели анализируется в зависимости от произведения ka, где а - радиус цели, k=2π/λ - волновое число. Для акустически жестких объектов сферической формы величина силы цели в промежуточной области между релеевским и геометрическим рассеяниями, т.е. в области, где 1<ka<10 колеблется, асимптотически приближаясь к своему постоянному значению при ka>>1 (см., например, Урик Р.Дж. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение, 1978. - 448 с.). Причина этих колебаний, как показали теоретические и экспериментальные исследования, заключается в переизлучении поверхностных и дифрагированных волн, которые вносят свой вклад в процесс формирования эхосигнала наряду с зеркальным отражением. Возникающая интерференция между указанными типами волн при достаточной длительности зондирующих импульсов приводит к осцилляциям в частотных зависимостях силы цели. Уровень этих осцилляции, количество, интервал между ними определяются физическими параметрами объекта, его геометрическими размерами, что позволяет использовать в качестве одного из простых и достаточно информативных признаков классификации и частотную зависимость силы цели. Оценка размеров объектов в совокупности с учетом абсолютной величины силы цели является вполне достаточным для того, чтобы различать объекты по их габаритам и, на основании этого, принимать решение о принадлежности к тому или иному классу.When researching underwater objects, for example, offshore sections of trunk pipelines, by recorded echo signals, underwater objects are distinguished by their frequency characteristics and their size is estimated by the frequency interval between the minimum and maximum values of target strength on the frequency dependences (see, for example, Clay K., Medvin G. Acoustic Oceanography, Fundamentals and Applications, Moscow: Mir, 1980, 580 pp.). The magnitude of the target’s strength is analyzed depending on the product ka, where a is the radius of the target, k = 2π / λ is the wave number. For acoustically rigid objects of a spherical shape, the magnitude of the target force in the intermediate region between Rayleigh and geometric scattering, i.e. in the region where 1 <ka <10 fluctuates, asymptotically approaching its constant value for ka >> 1 (see, for example, Urik R.J. Fundamentals of hydroacoustics. L .: Sudostroenie, 1978.- 448 p.). The reason for these oscillations, as shown by theoretical and experimental studies, is the re-emission of surface and diffracted waves, which contribute to the process of echo signal formation along with specular reflection. The resulting interference between these types of waves with a sufficient duration of the probe pulses leads to oscillations in the frequency dependences of the target force. The level of these oscillations, the number, and the interval between them are determined by the physical parameters of the object, its geometric dimensions, which makes it possible to use the frequency dependence of the target force as one of the simple and fairly informative signs of classification. Assessing the size of objects together, taking into account the absolute magnitude of the target’s strength, is quite sufficient to distinguish objects according to their dimensions and, on the basis of this, make a decision about belonging to one or another class.

При выполненных экспериментальных исследованиях задача рассеяния звука на акустически жесткой упругой сфере, находящейся за областью эффективного нелинейного взаимодействия волн, решалась в соответствии с известной методикой (см., например, У.К.Метсавээр, Я.А.Векслер, Н.Д.Кутсер. Эхо-сигналы от упругих объектов. Таллин: Академия наук ЭССР, 1974, 214 с.), которая позволяет исследовать с достаточной степенью точности звуковые поля отражающих объектов в однородной среде в случаях, когда можно пренебречь эффектом нелинейного взаимодействия отраженных от объекта волн накачки. Эти случаи включают в себя вариант рассеяния от тел, расположенных в дальней зоне параметрической антенны, либо рассеяния от сфер, расположенных в однородной среде, обладающей значительным поглощением для волн накачки, например, в водонасыщенном однородном иле.In the performed experimental studies, the problem of sound scattering on an acoustically rigid elastic sphere located beyond the region of effective nonlinear wave interaction was solved in accordance with the well-known method (see, e.g., W.K. Metsaveer, Ya.A. Veksler, N.D. Kutser Echo signals from elastic objects. Tallinn: Academy of Sciences of the ESSR, 1974, 214 pp.), Which makes it possible to study with a high degree of accuracy the sound fields of reflecting objects in a homogeneous medium in cases where the effect of nonlinear reflection interaction can be neglected. pump waves generated from the object. These cases include the option of scattering from bodies located in the far zone of the parametric antenna, or scattering from spheres located in a homogeneous medium with significant absorption for pump waves, for example, in a water-saturated homogeneous silt.

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что для объектов, выполненных в виде сплошной стальной сферы, форма отраженного сигнала зависит от соотношения между диаметром сферы и длиной акустической волны. В случае использования сфер из акустически мягкого материала (пенопласта) или полой наполненной воздухом сферы с тонкой стенкой форма отраженных импульсов в местах минимумов на частотных зависимостях силы цели отличается от формы импульса, отраженного от сплошной сферы, что позволяет по форме огибающейAn analysis of the results of experimental studies showed that for objects made in the form of a solid steel sphere, the shape of the reflected signal depends on the ratio between the diameter of the sphere and the length of the acoustic wave. In the case of using spheres of acoustically soft material (foam) or a hollow sphere filled with air with a thin wall, the shape of the reflected pulses in the places of the minima in the frequency dependences of the target force differs from the shape of the pulse reflected from the solid sphere, which allows the shape of the envelope

эхосигнала отличать сферы, выполненные из акустически жестких и мягких материалов.echo signals distinguish spheres made of acoustically hard and soft materials.

По измеренным коэффициентам сопротивления и трения посредством блока пенетрометров 13 определяют прочностные характеристики грунта. Пенетрометры представляют собой конусовидные снаряды, оснащенные датчиками, которые под действием силы тяжести или с помощью бура заглубляются в грунт и устанавливаются с судна в направлении от береговой линии в глубь моря. При этом измеряют коэффициенты сопротивления и трения, по которым определяют прочностные характеристики грунта на нескольких горизонтах по глубине грунта в диапазоне от 3 до 20 м по всей длине акватории от береговой линии. При последующем анализе устанавливают структуру грунта и выносят суждение о принадлежности той или иной структуры подводного грунта к структуре грунта континентального шельфа.The measured resistance and friction coefficients using the block of penetrometers 13 determine the strength characteristics of the soil. Penetrometers are cone-shaped shells equipped with sensors, which, under the influence of gravity or with the help of a drill, are buried in the ground and are installed from the vessel in the direction from the coastline into the sea. In this case, the drag and friction coefficients are measured, which determine the strength characteristics of the soil at several horizons along the soil depth in the range from 3 to 20 m along the entire length of the water area from the coastline. In the subsequent analysis, the structure of the soil is established and a judgment is made on whether a particular structure of the underwater soil belongs to the soil structure of the continental shelf.

Картирование информации осуществляется нанесением геодезических координат точек отражения гидроакустических сигналов от морского дна на планшет, который строится путем сопряжения топографических и навигационных растровых карт в следующей последовательности:Information mapping is carried out by applying the geodetic coordinates of the reflection points of hydroacoustic signals from the seabed onto a tablet, which is built by pairing topographic and navigation raster maps in the following sequence:

- растр навигационной карты в проекции Меркатора подвергается векторизации береговой линии навигационной карты;- the raster of the navigation map in the Mercator projection is subjected to vectorization of the coastline of the navigation map;

- выполняется выборка участка, соответствующего морской акватории, на которой производится съемка рельефа дна с учетом векторизации береговой линии навигационной карты;- a site is selected that corresponds to the marine area on which the bottom topography is recorded taking into account the vectorization of the coastline of the navigation map;

- производится запись в итоговый растр навигационной карты;- a record is made in the final raster of the navigation map;

- растр топографической карты в проекции Гаусса-Крюгера приводится к масштабу навигационной карты;- the raster of the topographic map in the Gauss-Kruger projection is reduced to the scale of the navigation map;

- выполняется преобразование координат проекции Гаусса-Крюгера в географические координаты;- the coordinates of the Gauss-Kruger projection are converted into geographical coordinates;

- выполняется преобразование географических координат в координаты проекции Меркатора;- the conversion of geographical coordinates to the coordinates of the Mercator projection is performed;

- производится выборка участка растра, соответствующего сухопутной (береговой) области;- a raster plot is selected that corresponds to the land (coastal) region;

- выполняется запись в итоговый растр топографической карты;- the topographic map is written to the final raster;

- по результатам записей в итоговые растры навигационной и топографической карты строится итоговая растровая карта совмещенной навигационной и топографической информации в Меркаторской проекции;- based on the results of recordings in the final rasters of the navigation and topographic map, the final raster map of the combined navigation and topographic information in the Mercator projection is built;

- на итоговой растровой карте, выводимой на устройство индикации, также отображается путь судна.- on the final raster map displayed on the display device, the path of the vessel is also displayed.

При картирование результатов характеристик грунтов континентального шельфа наносят геодезические координаты точек установки пенетрометров с отображением разрезов грунта. При этом расстояние между разрезами не превышает половины минимального диаметра неоднородностей, а при регистрации неоднородностей частота измерений на разрезах составляет более 1/8÷1/10 диаметра неоднородностей.When mapping the results of soil characteristics of the continental shelf, the geodetic coordinates of the points of penetrometer installation are plotted with the display of soil sections. In this case, the distance between the sections does not exceed half the minimum diameter of the inhomogeneities, and when recording heterogeneities, the measurement frequency on the sections is more than 1/8 ÷ 1/10 of the diameter of the inhomogeneities.

Обработка и визуализация зарегистрированных областей рельефа дна, грунта, подводных объектов осуществляется посредством вычислителя 8, графопостроителя 6 и блока визуализации 18.Processing and visualization of registered areas of the bottom, soil, underwater objects is carried out by means of a computer 8, plotter 6 and visualization unit 18.

По полученным результатам измерений глубин выделяют граничную зону, разделяющую материковый склон от шельфа, которую устанавливают по коэффициенту корреляции между массивами полученных результатов измеренных глубин в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, посредством зондирования морского дна акустическими волнами и измерениями магнитного поля, и по измеренным коэффициентам сопротивления и трения посредством блока пенетрометров 13 определяют прочностные характеристики грунта, выявляют планетарную структуру морского дна, по результатам измерений строят тектоническую схему переходных граничных зон, по которой устанавливают границу континентального шельфа, путем сравнения планетарных структур в переходных граничных зонах и планетарных структур суши.Based on the obtained depth measurements, a boundary zone is distinguished that separates the continental slope from the shelf, which is determined by the correlation coefficient between the arrays of the results of the measured depths in the transitional boundary zones between the slope and the shelf, in the transitional boundary zones between the slope and the shelf, by sounding the seafloor with acoustic waves and measurements of the magnetic field, and the measured resistance and friction coefficients by means of the block of penetrometers 13 determine the strength characteristics tics of the soil, reveal the planetary structure of the seabed, according to the measurement results, construct a tectonic diagram of transitional boundary zones, along which the boundary of the continental shelf is established by comparing planetary structures in transitional boundary zones and planetary land structures.

При визуализации зарегистрированной области рельефа дна и планетарных структур суши используется блок визуализации, построенный на основе базовых модулей геоинформационных систем (ГИС) типа «Нева» и «Океан» (Информационный бюллетень. // Журнал М.: ГИС-Ассоциация 1997, №2(4), 2(9), 4(9). Ежегодный обзор. Выпуск 2 (1995). Приложение к "Информационному бюллетеню ГИС-ассоциации". - М.: ГИС-Ассоциация, 1996. - 372 с. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Учебное пособие. Издательство Петрозаводского университета, 1995. - 148 с. Основы ГИС: теория и практика. WinGIS - руководство пользователя. Мартыненко А.И., Бугаевский Ю.Л., Шибалов С.Н., Фадеев В.А. Издание второе. Издательство Инженерная Экология, М., 1995. - 232 с.).When visualizing the registered area of the bottom topography and planetary land structures, a visualization block is used, built on the basis of the basic modules of geographic information systems (GIS) of the Neva and Ocean type (Information Bulletin // Journal of M .: GIS Association 1997, No. 2 ( 4), 2 (9), 4 (9). Annual review. Issue 2 (1995). Appendix to the “Newsletter of the GIS Association.” - M.: GIS Association, 1996. - 372 pp. N. Konovalova ., Kapralov EG Introduction to GIS. Textbook. Publishing house of Petrozavodsk University, 1995. - 148 pp. Basics of GIS: theory and practice. WinGIS - p . User Mandership Martynenko AI Bugaevskiy YL, Shibalov SN Fadeev VA Second Edition Publisher Engineering Ecology, Moscow, 1995. -. 232)..

Основными (функциями ГИС «Нева» являются:The main (functions of the GIS "Neva" are:

- создание (обновление) и обработка векторных карт с использованием материалов космической съемки, аэрофотосъемки, тиражных оттисков, растровых изображений, текстовых данных, описывающих объекты местности, результатов полевых измерений;- creation (updating) and processing of vector maps using satellite imagery, aerial photography, prints, raster images, text data describing terrain objects, and field measurement results;

- создание и использование иерархической структуры базы данных электронных карт, имеющей уровни: проект, листы карты, слой объектов, отдельные объекты местности;- creation and use of the hierarchical structure of the database of electronic maps, having levels: project, map sheets, layer of objects, individual objects of the area;

- редактирование содержимого базы данных электронных карт с использованием графического интерфейса пользователя: создание нового уровня, обновление, удаление, копирование и восстановление объектов карты;- editing the contents of the electronic map database using the graphical user interface: creating a new level, updating, deleting, copying and restoring map objects;

- визуализация содержимого базы данных в условных знаках, принятых для топографических, обзорно-географических, кадастровых и других видов карт;- visualization of the contents of the database in conventional signs adopted for topographic, geographic, cadastral and other types of maps;

- поддержка стандартных систем классификации, кодирования объектов и их характеристик в соответствии с требованиями Роскартографии;- support for standard classification systems, coding of objects and their characteristics in accordance with the requirements of Roskartography;

- поддержка пользовательских условных знаков, слоев, объектов и их характеристик;- support for custom symbols, layers, objects and their characteristics;

- выполнение расчетных операций: определение площади, длины, периметра. построение зон отсечения, ведение статистики по характеристикам объектов;- performance of settlement operations: determination of area, length, perimeter. construction of clipping zones, statistics on the characteristics of objects;

- вывод на внешние устройства печати изображения электронной карты в принятых условных знаках; изменение состава объектов и масштаба карты при печати;- output to external printing devices images of electronic cards in conventional symbols; changing the composition of objects and the scale of the map when printing;

- подготовка векторных карт к изданию в соответствии с действующими нормативными документами или требованиями заказчика для последующей печати на полиграфию.- preparation of vector maps for publication in accordance with current regulatory documents or customer requirements for subsequent printing.

ГИС "Нева" позволяет отображать созданные (обновленные) векторные, растровые, матричные карты в различных форматах, подготавливать карты к изданию и решать прикладные задачи, показывая полученные результаты как на векторных топографических картах, так и на трехмерных моделях местности. ГИС "Нева" включает в себя ряд прикладных задач, список их постоянно расширяется.GIS "Neva" allows you to display created (updated) vector, raster, matrix maps in various formats, prepare maps for publication and solve applied problems, showing the results both on vector topographic maps and on three-dimensional terrain models. GIS "Neva" includes a number of applied tasks, their list is constantly expanding.

ГИС «Нева» позволяет автоматизировать многие процессы создания и редактирования объектов, что приводит к экономии времени на создание и обновление карты.GIS "Neva" allows you to automate many processes of creating and editing objects, which saves time on creating and updating the map.

Основными возможностями программы являются:The main features of the program are:

- информация может быть представлена в различных видах проекций (более 30-ти проекций: равноугольная Гаусса-Крюгера, Меркатора равноугольная (UTM), цилиндрическая Меркатора, коническая равноугольная, коническая равноугольная Ламберта, коническая равнопромежуточная, коническая равнопромежуточная (ПКО Картография), поликоническая простая, азимутальная нормальная, азимутальная косая равнопромежуточная Постеля, азимутальная косая равновеликая Ламберта и др.) и эллипсоидов (Красовского, Кларка, Бесселя, Евереста, др.); обзорно-географические карты масштабов 1:500000-1:10000000 имеют унифицированную математическую основу;- information can be presented in different types of projections (more than 30 projections: Gaussian-Krueger equiangular, Mercator equiangular (UTM), Mercator cylindrical, conic, Lambert conical, conic, conic, equidistant (FFP Cartography), polyconic simple, azimuthal normal, azimuthal oblique oblique Postel, azimuthal oblique isometric Lambert, etc.) and ellipsoids (Krasovsky, Clark, Bessel, Everest, etc.); geographic maps of scales of 1: 500000-1: 10000000 have a unified mathematical basis;

- формирование зарамочного оформления карты с легендой на языке Заказчика;- formation of the out-of-the-box card design with a legend in the language of the Customer;

- электронные карты могут быть объединены в рамках номенклатурных листов масштаба 1:1000000 или района работ из любого количества листов;- electronic cards can be combined within nomenclature sheets of scale 1: 1,000,000 or a work area from any number of sheets;

- одни и те же цифровые карты могут быть доступны для обработки в локальной сети произвольному числу пользователей;- the same digital cards may be available for processing on a local network to an arbitrary number of users;

- автоматическое построение горизонталей рельефа и векторизация контуров местности по стереомодели;- automatic construction of contour contours and vectorization of terrain contours using a stereo model;

- возможность связи объектов цифровой карты с векторизуемыми объектами по стереомодели и с любой внешней базой данных, а также есть возможность одновременно просматривать фрагмент карты в окне редактора и отслеживать его положение относительно всех загруженных карт;- the ability to link digital map objects with vectorized objects by stereo model and with any external database, and it is also possible to simultaneously view a map fragment in the editor window and track its position relative to all loaded maps;

- установление порогов (уровней) отображения определяет с какого масштаба увеличения карты начинает или перестает отображаться на экране определенный объект, слой или карта. Наличие уровней позволяет управлять видом карты при разных увеличениях и избегать перенасыщенности изображения мелкими или избыточными деталями;- the establishment of display thresholds (levels) determines at what scale the map magnification starts or stops displaying a specific object, layer or map. The presence of levels allows you to control the appearance of the map at different magnifications and avoid oversaturation of the image with small or excessive details;

- описание видов объектов топографических и тематических векторных карт, семантических характеристик, слоев, в которые объединяются объекты, хранится в библиотеке условных знаков;- a description of the types of objects of topographic and thematic vector maps, semantic characteristics, layers into which objects are combined, is stored in the library of conventional signs;

- создание матрицы высот на основе рельефа в виде регулярной цифровой модели из точек с отметками высот (могут быть выданы в формате ASCII);- creation of a matrix of heights based on a relief in the form of a regular digital model from points with elevation marks (can be issued in ASCII format);

- построение трехмерной модели местности для решения различных прикладных задач, отображение сечения рельефа в произвольном направлении, создание профиля местности;- building a three-dimensional terrain model for solving various applied problems, displaying the relief cross section in an arbitrary direction, creating a terrain profile;

- отображение матрицы высот рельефа в виде гипсометрической пространственной модели местности с подбором различной цветовой палитры; совмещение гипсометрической пространственной модели и векторной карты;- display of the elevation matrix of the relief in the form of a hypsometric spatial model of the area with the selection of various color palettes; combination of a hypsometric spatial model and a vector map;

- вычисление по векторной карте расстояний, азимутов, периметров, площадей объектов;- calculation by a vector map of distances, azimuths, perimeters, areas of objects;

- возможность определения высот объектов (например, зданий) в режиме стереомодели;- the ability to determine the heights of objects (for example, buildings) in stereo mode;

- печать любых выделенных фрагментов векторной карты или всей карты на различных устройствах вывода, включая вывод на пленку по слоям для издания карт на картфабриках;- printing of any selected fragments of a vector map or the entire map on various output devices, including output to film by layers for the publication of cards at card factories;

- базовый обменный формат представления данных системы "Нева" - DM. Имеются конверторы в другие форматы: DBF, SXF, MapInfo, MIF/MID, интегральный файл и другие.- The basic exchange format for the presentation of data from the Neva system is DM. There are converters to other formats: DBF, SXF, MapInfo, MIF / MID, integrated file and others.

- Комплекс создания рельефных карт обеспечивает подготовку по векторной топографической карте картографической основы, отвечающей требованиям полиграфии, в необходимом масштабе и получение матриц высот рельефа местности для получения форм рельефа, совместный просмотр подготовленной основы и рассчитанных форм рельефа на экране компьютера для контроля качества работ и уточнения вертикального масштаба.- The complex of creating relief maps provides the preparation, on a vector topographic map, of a cartographic base that meets the requirements of the printing industry, on the required scale, and obtaining matrixes of elevations of the terrain for obtaining relief forms, joint viewing of the prepared basics and calculated relief forms on a computer screen to control the quality of work and clarify the vertical scale.

- Процедура трансформирования векторных карт обеспечивает приведение цифровых данных к заданному масштабу, проекции, перевод электронной карты в проекцию и систему координат Заказчика по имеющимся параметрам или с использованием опорных точек.- The procedure for transforming vector maps provides the reduction of digital data to a given scale, projection, translation of the electronic map into the projection and the coordinate system of the Customer according to available parameters or using reference points.

- Процедура сводки смежных листов электронной карты позволяет за счет автоматизации процесса контроля и корректуры идентичности объектов, выходящих на смежные рамки листов, уменьшить время на создание электронной карты.- The procedure for summarizing adjacent sheets of an electronic map allows, by automating the process of monitoring and correcting the identity of objects that go to adjacent frames of sheets, to reduce the time it takes to create an electronic map.

- Процедура проекта позволяет организовать одновременную работу со многими электронными картами, объединить электронные карты в единую область, например в рамках листа карты масштаба 1:1000000 объединить электронные карты масштаба 1:50000.- The project procedure allows you to organize the simultaneous work with many electronic cards, combine electronic cards into a single area, for example, combine electronic cards with a scale of 1: 50,000 as part of a sheet of a card of scale 1: 1,000,000.

- Процедура нарезки листов обеспечивает изменение компоновки, разграфки, проекции, масштаба электронной карты.- The procedure of cutting sheets provides a change in the layout, layout, projection, scale of the electronic map.

Геоинформационная система позволяет совмещать топографическую карту на прибрежную полосу с морской картой.The geographic information system allows you to combine a topographic map on the coastal strip with a sea map.

ГИС "Нева" принята на вооружение в Топографической службе Вооруженных сил Российской Федерации и Роскартографии.GIS "Neva" adopted by the Topographic Service of the Armed Forces of the Russian Federation and Roskartografiya.

Основанная на базовом модуле программы «Нева» DMW.EXE технология «Океан» позволяет создавать морские карты различного назначения всего масштабного ряда как в традиционных, так и в произвольных масштабах. Карты создаются со строгой математической основой во всех проекциях и системах высот, предусмотренных в морских картах.Based on the basic module of the Neva DMW.EXE program, Ocean technology allows you to create sea charts for various purposes of the entire scale series, both on traditional and arbitrary scales. Maps are created with a rigorous mathematical foundation in all projections and elevation systems provided for in marine maps.

Комплекс программных средств с технологией «Океан» принят на вооружение в Главном управлении навигации и океанографии Министерства Обороны РФ.The software package with the Ocean technology was adopted by the Main Directorate of Navigation and Oceanography of the Ministry of Defense of the Russian Federation.

Реализация заявляемого технического решения технической трудности не представляет, так как оно может быть реализовано на базе вычислительных средств и штатных судовых измерителей глубины, технических средств навигации и средств навигационного обеспечения.The implementation of the proposed technical solution does not present a technical difficulty, since it can be implemented on the basis of computing facilities and full-time ship depth meters, navigation aids and navigation support aids.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство SU №1103171.1. Copyright certificate SU No. 1103171.

2. Патент RU №2045081 С1.2. Patent RU No. 2045081 C1.

3. Авторское свидетельство SU №1829019 A1.3. Copyright certificate SU No. 1829019 A1.

4. Патент RU №2326408 C1.4. Patent RU No. 2326408 C1.

Claims (1)

Способ восстановления рельефа морского дна при измерениях глубин посредством гидроакустических средств, установленных на подвижных морских объектах, включающий измерение глубины с определением поправки, обусловленной местом установки гидроакустического средства, определение вертикального распределения скорости звука в воде по отраженным сигналам путем получения данных о триангуляции точек наблюдений с последующей их интерполяцией, восстановление формы рельефа дна, построение поверхности дна, при определении поправки дополнительно измеряют доплеровский сдвиг частоты опорного сигнала гидроакустического лага, определяют скорость подвижного морского объекта посредством приемоиндикатора радио- и спутниковых навигационных систем, при этом определение вертикального распределения скорости звука в воде выполняют по временным рядам плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей водной среды и дна, путем регистрации всех приходящих сигналов, рассеянных от внутренних неоднородностей морской среды от момента посылки звукового импульса до момента прихода отраженного от дна сигнала, с формированием временного ряда плотности звуковой энергии, отраженной от внутренних неоднородностей морской среды и дна в соответствии с зависимостью U(Z=0,t), где Z - глубина в моменты времени t, а скорость звука в воде C(Z) определяют путем решения обратной задачи рассеяния, дополнительно регистрируют низкочастотные волны посредством искусственно возбуждаемых высокочастотных волн накачки, восстановление формы рельефа выполняют по относительным изменениям высоты рельефа в соответствии с неравенством |h(r2)-h(r1)|<A|r2-r1|λ, где h(r2)-h(r1) - разность высот в двух пространственных точках r1, r2; А (постоянная Гельдера), λ, (показатель Гельдера) - положительные числа; 0<λ≤1, при этом выполняют оценку точности восстановления рельефа по величине относительного изменения высоты рельефа в зависимости от пространственного масштаба, при построении рельефа поверхности дна данные о триангуляции точек наблюдений интерпретируются в виде структуры неориентированного графа с определением длин (весов) ребер графа, отличающийся тем, что по полученным результатам измерений глубин выделяют граничную зону, разделяющую материковый склон и шельф, которую устанавливают по коэффициенту корреляции между массивами полученных результатов измеренных глубин в переходных граничных зонах между склоном и шельфом, в переходных граничных зонах между склоном и шельфом посредством зондирования морского дна акустическими волнами и измерениями магнитного поля выявляют планетарную структуру морского дна, по результатам измерений строят тектоническую схему переходных граничных зон, по которой устанавливают границу континентального шельфа путем сравнения планетарных структур в переходных граничных зонах и планетарных структур суши, в процессе измерения глубин дополнительно изменяют уровень морского прилива. A method of restoring the seabed topography when measuring depths using sonar tools installed on moving marine objects, including measuring the depth with the correction determined by the installation site of the sonar tool, determining the vertical distribution of the speed of sound in water by reflected signals by obtaining data on the triangulation of observation points, followed by their interpolation, restoration of the shape of the bottom topography, construction of the bottom surface, when determining the correction of the additional but they measure the Doppler frequency shift of the reference signal of the hydroacoustic lag, determine the speed of a moving marine object using the receiver-indicator of radio and satellite navigation systems, while determining the vertical distribution of the speed of sound in water is performed by time series of the density of sound energy reflected from the internal inhomogeneities of the aquatic environment and the bottom, by recording all incoming signals scattered from internal inhomogeneities of the marine environment from the moment of sending a sound pulse to nta of arrival of the signal reflected from the bottom, with the formation of a time series of the density of sound energy reflected from the internal inhomogeneities of the marine environment and the bottom in accordance with the dependence U (Z = 0, t), where Z is the depth at time t and the speed of sound in water C (Z) is determined by solving the inverse scattering problem, low-frequency waves are additionally recorded by means of artificially excited high-frequency pump waves, the shape of the relief is restored by the relative changes in the height of the relief in accordance with the inequalities ohm | h (r 2 ) -h (r 1 ) | <A | r 2 -r 1 | λ , where h (r 2 ) -h (r 1 ) is the height difference at two spatial points r 1 , r 2 ; A (Helder constant), λ, (Helder exponent) - positive numbers; 0 <λ≤1, at the same time, the accuracy of the relief reconstruction is estimated from the value of the relative change in the height of the relief depending on the spatial scale; when constructing the relief of the bottom surface, the data on the triangulation of observation points are interpreted as the structure of an undirected graph with the definition of the lengths (weights) of the edges of the graph, characterized in that according to the obtained depth measurements, a boundary zone is distinguished that separates the continental slope and the shelf, which is established by the correlation coefficient between the arrays of the floor the scientific results of the measured depths in the transitional boundary zones between the slope and the shelf, in the transitional boundary zones between the slope and the shelf by sounding the seabed with acoustic waves and magnetic field measurements, the planetary structure of the seabed is revealed, the tectonic diagram of the transitional boundary zones is established from the measurements, which establish the boundary of the continental shelf by comparing planetary structures in transitional boundary zones and planetary land structures, in the process of measuring the depth yn further alter the level of high tide.
RU2011123555/28A 2011-06-09 2011-06-09 Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus RU2466426C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123555/28A RU2466426C1 (en) 2011-06-09 2011-06-09 Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123555/28A RU2466426C1 (en) 2011-06-09 2011-06-09 Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466426C1 true RU2466426C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011123555/28A RU2466426C1 (en) 2011-06-09 2011-06-09 Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466426C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555204C1 (en) * 2014-03-25 2015-07-10 Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта Method of measuring bottom coordinates with multi-beam echo sounder
RU2608301C2 (en) * 2015-03-16 2017-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" System and method for 3d examination of sea bottom for engineering survey
WO2021256948A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" Method and device for ultrasonic imaging of the bottom of a body of water
CN115951361A (en) * 2023-03-13 2023-04-11 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 Intelligent terrain scanning method of offshore wind power pile based on big data platform
CN117706561A (en) * 2024-02-06 2024-03-15 北京开运联合信息技术集团股份有限公司 Mathematical model processing method, device, electronic equipment and storage medium

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4404665A (en) * 1980-10-20 1983-09-13 Raytheon Company Sea bottom slope compensation apparatus
EP1426786A1 (en) * 2001-09-13 2004-06-09 Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences High resolution bathymetric sonar system and measuring method for measuring the physiognomy of the seabed
RU60204U1 (en) * 2006-07-26 2007-01-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" ACOUSTIC PROFILOGRAPH
RU2326408C1 (en) * 2006-10-02 2008-06-10 Виктор Алексеевич Авдонюшкин Method of reconstruction of sea ground terrain at discrete depth measurements by means of hydroacoustics and device for its implementation
RU2340916C1 (en) * 2007-04-27 2008-12-10 Евгений Андреевич Денесюк Method of surveying bottom contour of water bodies and device to that end

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4404665A (en) * 1980-10-20 1983-09-13 Raytheon Company Sea bottom slope compensation apparatus
EP1426786A1 (en) * 2001-09-13 2004-06-09 Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences High resolution bathymetric sonar system and measuring method for measuring the physiognomy of the seabed
RU60204U1 (en) * 2006-07-26 2007-01-10 ОАО "Концерн "Океанприбор" ACOUSTIC PROFILOGRAPH
RU2326408C1 (en) * 2006-10-02 2008-06-10 Виктор Алексеевич Авдонюшкин Method of reconstruction of sea ground terrain at discrete depth measurements by means of hydroacoustics and device for its implementation
RU2340916C1 (en) * 2007-04-27 2008-12-10 Евгений Андреевич Денесюк Method of surveying bottom contour of water bodies and device to that end

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555204C1 (en) * 2014-03-25 2015-07-10 Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития петербургской науки, культуры и спорта Method of measuring bottom coordinates with multi-beam echo sounder
RU2608301C2 (en) * 2015-03-16 2017-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" System and method for 3d examination of sea bottom for engineering survey
WO2021256948A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" Method and device for ultrasonic imaging of the bottom of a body of water
CN115951361A (en) * 2023-03-13 2023-04-11 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 Intelligent terrain scanning method of offshore wind power pile based on big data platform
CN115951361B (en) * 2023-03-13 2023-05-30 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 Intelligent terrain sweeping method for offshore wind power pile based on big data platform
CN117706561A (en) * 2024-02-06 2024-03-15 北京开运联合信息技术集团股份有限公司 Mathematical model processing method, device, electronic equipment and storage medium
CN117706561B (en) * 2024-02-06 2024-04-05 北京开运联合信息技术集团股份有限公司 Mathematical model processing method, device, electronic equipment and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Blondel The handbook of sidescan sonar
MacInnes et al. Slip distribution of the 1952 Kamchatka great earthquake based on near-field tsunami deposits and historical records
RU2429507C1 (en) Method of reconstructing sea bottom relief in depth measurement by hydroacoustic means and device to this end
RU2434246C1 (en) Method of surveying bottom topography of water bodies and apparatus for realising said method
RU2519269C1 (en) Method of surveying bottom topography of water area and apparatus therefor
RU2466426C1 (en) Method of reconstructing sea-floor relief when measuring depth using hydroacoustic apparatus
Wang et al. Review of underwater acoustic propagation models.
Mitchell Processing and analysis of Simrad multibeam sonar data
RU2608301C2 (en) System and method for 3d examination of sea bottom for engineering survey
Kearns et al. Bathymetry-The art and science of seafloor modeling for modern applications
Trzcinska et al. Measurement of seafloor acoustic backscatter angular dependence at 150 kHz using a multibeam echosounder
Olson et al. Measurements of high-frequency acoustic scattering from glacially eroded rock outcrops
Levin et al. Bathymetric surveying in Lake Superior: 3D modeling and sonar equipment comparing
Hunter Underwater acoustic modelling for synthetic aperture sonar
Xiong et al. An effective method for submarine pipeline inspection using three-dimensional (3D) models constructed from multisensor data fusion
Guigné et al. Acoustic investigation of complex seabeds
Makar Method of determination of acoustic wave reflection points in geodesic bathymetric surveys
Arseni et al. SINGLE BEAM ACOUSTIC DEPTH MEASUREMENT TECHNIQUES AND BATHYMETRIC MAPPING FOR CATUSA LAKEGALATI.
RU2018145186A (en) A method of restoring the topography of the seabed when measuring depths using hydroacoustic means installed on moving marine objects and a device for its implementation
Park et al. Novel method for the estimation of vertical temperature profiles using a coastal acoustic tomography system
Debese et al. Qualitative and quantitative description of multibeam echosounder systematic errors on rocky areas
Cook et al. Surface M2 tidal currents along the North Carolina shelf observed with a high‐frequency radar
Pimentel et al. Evaluation of the Precision of Phase-Measuring Bathymetric Side Scan Sonar Relative to Multibeam Echosounders
Blondel A review of acoustic techniques for habitat mapping
Wijaya et al. Dynamic Averaging Method to Determine Bathymetry Profile from Radar Images