一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114137614A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111193319.7G01S19/14(2010.01)(22)申请日2021.10.13G01D21/02(2006.01)(71)申请人广州南方海洋科技有限公司地址510525广东省广州市天河区思成路39号5楼B区(72)发明人刘国光张鹏飞纪君平黄海泳陈晶晶邹彬彬郝志刚刘克锋徐中伟蒲进菁魏灿曾展宏黄海锋杨艺李宁马然丁永祥闫少霞黄劲风肖浩威(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人刘俊(51)Int.Cl.G01V1/38(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法及系统(57)摘要本发明涉及测绘技术领域，提出一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法及系统，其中浅地层剖面测量方法包括：连接传感器设备，对当前位置至下一目标点之间进行浅地层剖面测量，获取浅剖仪数据和GNSS位置数据；对采集的数据进行解析，得到n帧浅剖仪数据波形片段及投影坐标数据；当满足融合条件时，计算分配到每帧浅剖仪数据波形片段的投影坐标数据并与相应的浅剖仪数据波形片段进行融合，得到融合数据；将融合数据进行存储，并重复上述步骤至完成预设的水域规划线内的浅地层剖面测量。本发明通过多传感器同时获取GNSS位置数据及浅地层剖面测量数据并进行数据融合，得到关联有实际位置信息的浅地层剖面测量数据。CN114137614ACN114137614A权利要求书1/2页1.一种基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、连接传感器设备，所述传感器设备包括GNSS设备和浅地层剖面仪；S2、通过传感器设备对预设的水域规划线区域内当前位置至下一目标点之间进行浅地层剖面测量，获取当前位置至下一目标点之间的若干浅剖仪数据，以及当前位置和下一目标点的GNSS位置数据；S3、对采集的浅剖仪数据和GNSS位置数据进行解析处理，其中，将所述浅剖仪数据等时间间隔划分为n帧浅剖仪数据波形片段，将所述GNSS位置数据转换为投影坐标数据；S4、判断当前位置和下一目标点的投影坐标数据是否满足融合条件，若是，则根据当前测量的每帧浅剖仪数据波形片段的时间间隔，计算分配到每帧浅剖仪数据波形片段的投影坐标数据并与相应的浅剖仪数据波形片段进行融合，得到融合数据，否则跳转执行S2步骤；S5、将所述融合数据进行存储，跳转执行S2步骤，至完成预设的水域规划线区域内的浅地层剖面测量。2.根据权利要求1所述的基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，所述S3步骤中，对采集的浅剖仪数据和GNSS位置数据进行解析的步骤还包括：对GNSS位置数据进行基于文本协议的转换、缓存、拼接及解析；对浅剖仪数据进行基于二进制协议的转换、缓存、拼接及解析，得到浅剖仪数据的波形片段，所述波形片段包括强度、深度和起伏。3.根据权利要求1所述的基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，所述融合条件包括当前位置和下一目标点的投影坐标数据不为空且互不相同。4.根据权利要求3所述的基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，所述S4步骤中，当所述当前位置和下一目标点的投影坐标数据满足融合条件时，执行以下步骤：S4.1、根据当前测量的每帧浅剖仪数据波形片段的时间间隔，将当前位置和下一目标点的投影坐标数据的采集时间间隔[t1,t2]划分为n个与所述浅剖仪数据波形片段相应的时间段；S4.2、根据划分的n个时间段，计算每一个时间段起始时刻的投影坐标数据Pi(xi,yi,hi)，其计算公式如下：式中，当前位置的投影坐标数据表示为(x1,y1,h1)，下一目标点的投影坐标数据表示为(x2,y2,h2)；S4.3、在每帧浅剖仪数据波形片段的起始位置，将相应时间段起始时刻的投影坐标数据Pi(xi,yi,hi)通过插值法进行数据融合，得到融合数据。5.根据权利要求2所述的基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，所述传感器还包括姿态仪设备，在预设的水域规划线内获取船体的姿态仪数据，所述姿态仪数据包括船体的横摇、纵摇和起伏数据。2CN114137614A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，所述S3步骤中，还包括以下步骤：将当前姿态仪数据内嵌设置在浅剖仪数据波形片段的每一个强度值中。7.根据权利要求1～6任一项所述的基于多传感器数据融合的浅地层剖面测量方法，其特征在于，所述S5步骤中，还包括以下步骤：将所述融合数据通过异步事件方式对历史存储的融合数据进行更新及存储，并根据更新的融合数据在预设的坐标系统