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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明属于海洋测绘技术领域，公开了一种面向全海深环境的海量声呐波束高效声线跟踪方法及系统，该方法利用道格拉斯‑普克抽稀算法对复杂声速剖面进行压缩，得到简化后的声速剖面；利用常梯度声线跟踪算法对预设波束循环进行声线跟踪，计算每个波束的水深和偏移量；基于k‑d树数据结构对每个预设波束入射角、旅行时、水深和偏移量进行组织，得到声线跟踪模板；采用K近邻搜索波束,t附近声线跟踪模板点；根据搜索模板点，利用反距离加权计算波束,t的水深和水平偏移量，实现全海深环境波束高效声线跟踪。本发明可以实现多波束测深声呐全海深环境海量波束高效声线跟踪，避免采用传统声线跟踪方法中层追加产生的耗时问题。

主权项：1.一种面向全海深环境的海量声呐波束高效声线跟踪方法，其特征在于，该方法包括：S1，利用道格拉斯-普克抽稀算法对复杂声速剖面进行压缩，得到简化后的声速剖面S；S2，预设波束入射角度范围和波束角间隔，波束旅行时范围和波束旅行时间隔，利用常梯度声线跟踪算法对预设波束循环进行声线跟踪，计算每个波束的水深和偏移量Hi,Lj；S3，基于k-d树数据结构对每一个预设波束入射角和旅行时θi,tik、水深和偏移量Hi,Lj进行组织，得到声线跟踪模板；S4，根据真实波束入射角和旅行时采用K近邻搜索附近声线跟踪模板点Ha,Lb；S5，根据搜索模板点Ha,Lb，利用反距离加权计算波束θ,t的水深和水平偏移量H,X，实现全海深环境波束高效声线跟踪；在步骤S3中，基于k-d树数据结构对每一个预设波束入射角和旅行时θi,tik、水深和偏移量Hi,Lj进行组织，得到声线跟踪模板，包括：以波束入射角θi和波束旅行时tik为两个维度，计算两个维度数据方差，选择方差最大的维数作为分割轴； 式中，i为波束入射角编号，取值范围[0,N]，σ1和分别为分割轴为波束入射角的方差和均值，σ2和为分割轴为波束旅行时的方差和均值；将方差最大的维数作为分割轴，对分割轴上的数值进行排序，确定中值u，分割轴数值大于u的数值划分左子树空间，数值小于u的数值划分右子树空间；k为第i个波束的波束旅行时编号，取值范围[0,M]；对左子树空间和右树子空间内的数据重复分割轴选择以及数值排序过程，将空间和数据集进行细分，直到空间中只包含一个数据点。

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百度查询： 山东科技大学 面向全海深环境的海量声呐波束高效声线跟踪方法及系统