无人测量船在水库水下地形测量中的应用

程焕信 严文风 褚玉强 梁传岗

山东华岳勘察测绘有限公司 山东泰安 271000

水下地形测量工作，对于优化水质、清理垃圾、疏通河道等等有着极其关键的作用。近些年来对于环境的不断美化，使得人们对于水下地形测量工作的重视程度越来越高。尤其是对于水库地形测量工作开展的时候，水下情况的未知，让很多人望而却步。为了可以及时的解决这个问题，近些年来我国最新研发了智能无人测量船，可以对水库的水下地形进行测量，并且得到的结果更为精准，从而使整个行业有了巨大的推动力。我国对于水库水下地形测量所使用的无人船，大体采用的是具有集成化效果的三体船型，这种船吃水深、航行速度快、可操控的距离很长，受到了许多专业人士的青睐[1]。

1 无人测量船的主要功能

为了减少人员的风险，扩大在水上监测的作业范围，因此无人测量船除了需要有普通的航行设备之外，还应该具有可以智能避障、通信导航等等极其重要的设备，使其在采集数据的时候可以较为平稳，时间能较长的持续。因此，需要对测量船上面的各个功能进行有效的结合起来，这样才可以实现在水上的自动化测绘。一般来讲，无人船分为两个部分：第一个部分是探测船部分，这些部分包括船体、推进器电源、测量系统、无线传输等等；第二个则是与之相配的岸基控制系统单元，其中包括基站、通信单元等。首先由测量船对于水库水下地形进行测量，然后将数据实时的传回岸基控制系统单元，并且对其数据进行详细的处理，才能确保整体的完整性和系统运行的时候较为平稳。

2 无人测量船在水库水下地形测量中的应用

首先，当测量船在进行水下测量之前，相关的工作人员需要先对当地水库的具体情况有一个大概的测量，这是为了可以根据实际情况和测量船的运行效果，来对实地探测建立一个数据的体系。这样就可以对测量船的航行范围，以及具体的情况进行相应的设计。通过这些测量得到的数据来对断面的基础间距进行详细的规划。对有较大拐弯的地方，应该设置比较精密的断面结构，需要将的距离大概控制在50米范围之内。而在运行的时候，就一定要按照之前所制定的标准来严格的运行，确保断面的实际参数和数量可以与实际运行当中的数据相吻合。

其次，当测量船在对水域进行测量的时候，很容易会受到各种外界因素的影响，这会使得无法对水水库进行系统化的开展，以及进行深度的处理。因此。如果测量船的自动航线测量出现无法准时启动的现象，那么就必须由工作人员临时采取手动遥控的方法，对一些具体的数据进行测量。与此同时，需要对无人船和基站的操作人员之间建立一个数据共享的平台，这样可以保证数据在来回传输之间能够十分的平稳。而且还能用对讲机来对具体的内容进行确认，并且相互之间有所沟通[2]。

再次，岸边基站的管理位置应该设计在比较中心的位置，这样可以帮助无人船顺利的完成一些对于水下地形的测量，完美的达到预期效果。并且与此同时，还需要保证基站与无人船之间进行平稳的数据交流，使得无人船的操作者和基站的操作者之间的信息传递应该及时以和完整。这样才可以准确的判断无人船的位置。因此当无人船开始测量水下地形的时候，相应的工作人员必须时时刻刻的关注其所面临的实际问题，及时调整，尽快处理。

最后，对于水库水下地形的断面测量数据，不能仅仅测量一次就草草了事。应该由测量船对其断面进行反复的巡视，不断的获取其水下的真实数据，确保其有效性，最终对于所有的断面数据进行集中采集，并且通过科学技术进行处理。

3 无人测量船应用优化策略

首先，无人船在对水下地形进行测量的时候，最为重要的功能应该是智能避障。因为测量工作的环境极其恶劣，很容易受到天气的影响。因此为了保证无人船的高效率工作，必须使用最高的技术来对其运行速度有所保障。测量船工作的同时，其操纵者往往会因为视线的影响，无法判断障碍物具体的位置，所以应该用安全隐患探测原件，来避免船体与岩石碰撞，降低无人船的危险。

其次，要保障岸基系统控制单元和无人船之间进行数据传输的完整和有效。这就需要在管理时达到相当严格的标准，而对于水库断面的数据，要确保实时的传送到控制中心。如果在传送过程当中发现了一些问题，要及时的记录并且修复，这样才可以保证整个技术的有高效运行。

最后，当出现要用到手动模式的时候，必须将考察重点转移为视频传输模块的完整。如果出现了一些不确定的因素，那么就需要对于摄像头所记录的内容进行共同的分析，用超声波来对于避障进行处理，计算障碍物和船体之间的具体位置，这样就可以很好的避免其相互碰撞所带来的极大损失。

4 结语

水库等水域的地下地形测量以及维护并不会一成不变，它会随着许多科技的加入而进行不断的改革。其中智能化的设备完全可以代替人工，对于水下地形进行测量。除此以外，还可以清理河道、进行维护等等。因此工作人员们必须不断的提高自己的技术，熟练掌握各种仪器的操作方式，这样最终就可以达到少数人完成多项测量工作，以提升整体的工作效率[3-4]。