[01125394]船载多传感器水上水下一体化测量系统

我国海岛礁众多,在实际的海岛（礁）测绘中,登岛困难、岛上作业条件差;我国海岸线和内河航道里程长,水岸线区域测绘任务重;另外,海洋和内河上的构筑物也大量存在,测量困难程度大。这些区域,要么滩涂、礁石遍布,要么悬崖、柱状物高耸,使得人工跑滩效率低下且困难,测量船靠近存在危险,而机载测量不能精确获得水下信息,因此,水岸线带状区域及水上构筑物地理信息不仅获取的劳动强度大,且在水陆交接处留有较大的空白地带,因此迫切需要研究多传感器集成的船载水上水下一体化移动测量技术,快速高质量地获取水陆交界处基础地理信息,提升我国海岛礁、海岸带、航道及海洋工程地形测量技术水平和效率。 船载多传感器水上水下一体化测量系统以船为载体,集成了激光扫描仪、多波束测深仪、卫星定位接收机、惯性测量装置等先进传感器,通过多传感器采集监控端及核心控制器有机协调各传感器的时间同步、运行响应、数据传输与存储,构成三维空间测量系统,主要的科技创新贡献包括： 1.研发成型VSurs-W型硬件集成系统及SODA软件系统,在国际上首次实现了真正意义上的船载多传感器水上水下一体化测量,并给出了完整的工程解决方案。 2.采用多传感器一体化检校技术,提出基于非线性特征约束的空间标定整体严密平差模型,实现了激光扫描仪、惯导平台和多波束测深仪的坐标系统的一致性技术难题,使得水上激光点云与水下多波束点云的内符合精度优于10cm。 3.构建浅水自适应常梯度等效声速模型,并以公共目标激光扫描特征点为边界约束,获得了水下多波束掠射角30度范围内的点云数据,解决了水上水下点云无缝拼接的国际性难题,拼接后垂直方向上的缝隙宽度≤0.3米。 船载多传感器水上水下一体化测量系统于2015年6月3日进行成果鉴定,鉴定会由国家测绘地理信息局组织召开,经过严格质询和讨论,鉴定委员会一致认为：该测量系统设计合理、技术先进,在水上水下一体化测量方面取得了重要成果,可显著提高海岸带、海岛礁、内河航道及水中构筑物等的测量质量和工作效率,具有广阔应用前景。研究成果达到国际先进水平,其中在船载多传感器精确校准、多波束低掠射测量点云处理方面达到国际领先水平。