一种声呐测量系统及三维成像声呐水下检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115654325A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211358868.XG01S15/89(2006.01)(22)申请日2022.11.01G01C7/00(2006.01)(71)申请人宁波市交通发展研究中心地址315042浙江省宁波市鄞州区和济街117号交通大厦14楼申请人华设检测科技有限公司(72)发明人陈晓攀贺向阳王军戴东生吉同元张润李鹏飞(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102专利代理师徐雪波方宁(51)Int.Cl.F16M11/32(2006.01)F16M11/34(2006.01)F16M11/36(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种声呐测量系统及三维成像声呐水下检测方法(57)摘要本发明涉及一种声呐测量系统，包括声呐和支架；支架包括：安装平台，用于供声呐安装；至少三根支撑杆，每根支撑杆均具有能约束在所述安装平台底部的第一端；连接杆，数量与支撑杆的数量相对应，每根连接杆对应连接相邻的两根支撑杆；其特征在于：每根支撑杆的第一端均以能相对所述安装平台转动的方式约束在所述安装平台上，每根连接杆均以能独立地沿着与其相连的支撑杆的长度方向上下移动的方式约束在支撑杆上。还公开了一种应用有上述声呐测量系统的三维成像声呐水下检测方法。该声呐测量系统的支撑杆支撑角度可调，并且通过连接杆的位置调整，从而使支撑杆形成的支架能安装稳定，并且能根据不同的三维成像需求进行调整，以适用于有坡度的地形。CN115654325ACN115654325A权利要求书1/2页1.一种声呐测量系统，包括声呐(1)和支架(2)；其中支架(2)包括：安装平台(21)，用于供声呐(1)安装；至少三根支撑杆(22)，每根支撑杆(22)均具有能约束在所述安装平台(21)底部的第一端(221)；连接杆(23)，数量与支撑杆(22)的数量相对应，每根连接杆(23)对应连接相邻的两根支撑杆(22)；其特征在于：每根支撑杆(22)的第一端(221)均以能相对所述安装平台(21)转动的方式约束在所述安装平台(21)上，每根连接杆(23)均以能独立地沿着与其相连的支撑杆(22)的长度方向上下移动的方式约束在支撑杆(22)上。2.根据权利要求1所述的声呐测量系统，其特征在于：每个支撑杆(22)均具有第二端(222)，每个支撑杆(221)的第二端(222)还转动连接有底座(25)，所述底座(25)的底部设有尖端(251)。3.根据权利要求2所述的声呐测量系统，其特征在于：每根支撑杆(22)的第一端(221)与所述安装平台(21)相铰接，和/或连接杆(23)与支撑杆(22)相铰接，和/或每根支撑杆(22)的第二端(222)与底座(25)相铰接。4.根据权利要求1至3任一项所述的声呐测量系统，其特征在于：所述支撑杆(22)为三根。5.一种应用有上述权利4所述的声呐测量系统的三维成像声呐水下检测方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、获取水下地形的坡度；步骤2、根据步骤1中水下地形的坡度，按照最不利因素原则假定边界条件，对支架进行力学分析和稳定性计算；步骤3、根据步骤2中的计算结果，锁定连接杆与支撑杆位置，并组装安装平台，之后在安装平台上安装声呐，并将声呐与远程的控制端相连接；步骤4、将声呐测量系统放入水下，直至达到水下地形的坡面上时，在声呐测量系统放置稳定后，即启动声呐进行水下检测工作。6.根据权利要求5所述的三维成像声呐水下检测方法，其特征在于：将水下地形的坡面记为直线GF，水下地形的水平面记为直线GK，水下地形的坡面与水平面的交点为点G，从声呐的最高点D作垂直于直线GK的直线DL，点L为直线GK上的一点，所述步骤2中边界条件为：GL>0并且0°＜∠DGK＜90°其中，GL为点G和点L之间的距离，∠DGK为直线DG和直线GK之间的角度，声呐在安装平台上的点H与点D组成的线段DH，将线段DH作垂直于直线GF的线段，得到线段DO，其中点O为线段DH与直线GF的交点，并将水下地形的坡度α以及点H和点O之间的预设距离h代入上述边界条件中即可得到支撑杆的位置，并根据支撑杆的位置确定出连接杆位置。7.根据权利要求6所述的三维成像声呐水下检测方法，其特征在于：所述步骤2中还包括计算点H和点O之间的距离h最大值，具体过程为：2CN115654325A权利要求书2/2页将点H和点O之间的预设距离h取值范围设为[hmin，hmax]，其中hmin为声呐无法正常工作时的距离；hmax为支撑杆的长度；采用二分法对h值进行依次赋值，赋值后的h值分别记为：h1、h2、…hj、…hm；其中，h1、h2、hj、hm分别为h值的第1次赋值、h值的第2次赋值、h值的第j次赋