无人船水下地形测量解决方案

水下地形测量是获取水下地理信息的一种重要方法，但要比地面测量困难得多。传统的深海测量方法是由人船搭载的水下探测器和RTK进行，而对滩涂和潮湿地浅滩的观测，则需要借助手持测量仪进行。由于传统的测量方法存在着许多的安全隐患，以及测量资料的疏漏、不准确等问题，而水下无人船的地形测量可以有效地解决这一问题。

为了应对水下复杂的地形，以及人员无法进入的水下区域，无人船的优势即可显现出来:

1、无人驾驶船重量轻、体积小、吃水浅，既能在水上运输，又能在深水和浅水区作业，节省了大量的人工费用。

2、可根据任务需要，配备多种水下地形测量设备和水质检测仪器，并与RTK进行水下地貌测绘相结合，以获得更为精确的水底地貌信息。

3、在环境复杂的水域中，采用无人驾驶船舶可以提高人员的安全性和可靠性。

4、无人机可以根据水面的分布，发出相应的命令，无人机在地面上执行任务，并根据地面的指示，自动进行数据的传递，防止疏漏。

适用场景：河流、湖泊等水域。

河流

湖泊

技术应用：

随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展，RTK(RealTimeKinematic)测量技术也日益成熟。实时动态(RealTimeKinematic-RR)测系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，伽利略，北斗，GLONASS，四种卫星下发数据，基站接受到卫星信号之后将差分数据发送给移动站，移动站接收到差分信号之后进行结算，输出定位定向数据。在用户站上，CPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。RTK定位原理如图所示：

RTK系统主要包括GPS接收设备、数据传输设备和软件系统。该系统包括参考台的发射台和流动站的接收站，是实现实时动态监测的重要设备。RTK法不仅具有GPS的优越性，而且还可以在较短的时间内完成对坐标的实时解算，从而提高了生产效率。该系统能实现精确到毫米的实时动态定位，并可应用于水下的控制和测量。RTK测控系统的研制，保证了GPS的高可靠性、高效率，为GPS技术的推广应用奠定了基础。

GPS、RTK配合数测深仪器组成水下地形测量系统

RTK是由GPSRTK与数字测深仪构成的一种水下地形测量系统RTK，其工作原理是将一个接收机放置在一个参考站点上，另外一个或多个接收器放置在一个被称作流动站J的载体上，在同一时间，该基准站接收同一GPS卫星在同一时间发送的信号，并且参考站点接收到的观测值与已知位置信息进行比较EKF1比较，得到GPS差分改正值。然后利用无线电数据链路将该修正值传送至共视网的流动站，使其GPS观测值更加精确，从而获得经差分校正后的流动站的三维坐标。目前RTK在半径5公里以内的平面测量精度约为2，可以用这种技术代替全站仪等仪器来获得水下点的平面坐标，然后用数字式测深仪来获得这个位置的深度，K表示探测器的吃水线到GPS天线的高度，h表示水深，H是GPS天线的高程，RTK是GPS天线的高程。即：H-H-K-h型测深器的探针安装在测量船上，随着海潮或海浪的上升或下降，HO的大小也会相应地提高或减小，RTK解决了平面位置与水深测量的同步问题，因此从理论上讲RTK无验潮测深消除了波浪和潮位的影响，是一种理想的水上测量方法。

测量无人船设计

设备推荐：

TPLUS基准站

MD移动站