使用 BlueROV2 进行水深测量

我想在大坝区域进行水深测量,但大坝表面覆盖了太阳能电池板。因此,我认为ROV是一个解决方案。我是否可以配置MBES/SBES来获取水深数据?有什么定位系统推荐吗?

这听起来是个棘手的问题!依靠声学系统来定位正在勘测的ROV(而不是在水面上使用GPS)会损失很多定位精度。像BlueBoat这样的水面航行器难道就没有办法在面板之间或下方航行吗?

否则,WaterLinked 或 Cerulean Sonar 的声学定位系统可能值得研究,但如果您对精度有严格的要求,则可能无法满足这些要求……

遗憾的是,水面航行器无法导航。请问如果配置了BlueROV,WaterLinked和Cerulean的工作系统是怎样的?这两个定位系统的精度如何?

这些问题应该问给生产这些产品的供应商!

这些设备将声纳发射器安装在ROV上,并通过顶部声学设备估算其位置。该位置信息与顶部的GPS位置相结合,并发送到ROV的自动驾驶仪。有了这个位置源,收集到的声纳数据就可以进行地理参考,从而实现自动任务。

谢谢您的解答。我们已经购买了Cerulean MK III ROV定位器。它足以支持自动任务和声呐数据的地理参考吗?Ping Viewer可以记录声呐数据采集过程吗?

该系统可以为 BlueROV2 自动驾驶仪提供位置信息,但频率只有 1Hz。虽然您可以执行自动任务,但它可能会根据具体情况出现较大偏差。您想执行哪种类型的任务?

如果使用 SonarView 采集声呐数据,并且已正确设置会话以接收声呐数据并连接到主机自动驾驶仪,则数据应该带有地理坐标。您尝试使用的是什么类型的声呐?PingViewer 完全不处理位置信息……但它会记录日志文件,可以回放这些文件以查看重复采集的信息。

我是一名商业潜水员。我们最近购买了一台 BlueROV2 水下机器人,用于辅助桥梁、水库及其附属设施的水下检查和数据采集。在某些情况下,我们需要获取水深测量数据,但又不想投资购买 BlueBoat 水下机器人。我的想法是购买一个车顶行李架和有效载荷滑橇,并在上面安装/集成一台 Cerulean Surveyor240-16 多波束测深仪 (MBES)、一台 MarineSitu C3 立体相机和一套 ArduSimple AS-RTK2B-F9P GPS 定位入门套件,所有设备都通过以太网交换机进行连接。

Bluerobotics公司坚称Surveyor240与ROV不兼容,但人工智能和论坛研究表明,只要稍加改造就能兼容。他们还想让我使用WaterLinked DVL和Sonoptix MBES……这完全不是我想要的。我知道GPS在水下无法工作,但测深作业是在水面进行的。

我的观点

优点:

  • 只需管理一辆车
  • 通过网络共享而非 Wi-Fi 连接可以获得更高的带宽。

缺点:

  • 效率方面,它只需要一块电池,电机数量是传统设备的3-4倍,但需要用一根系绳在勘测区域内拖行。如果目标区域大于系绳的有效范围,则需要使用载人船(这本身就比较棘手)或从多个地点下水。
  • 精度方面,蓝船上的GPS安装在合适的背板上,只有在最恶劣的条件下才会偶尔被水淹没。因此,它的定位精度必然优于安装在水下机器人(ROV)水面上的GPS。虽然可以加装桅杆,但这很容易折断,而且会增加阻力,也更容易缠绕。

测量员多波束声呐非常适合绘制水深图。如果您正在勘测桥墩,它可以显示桥墩的位置,并可能捕捉到周围的地形,但像 Sonoptix Echo 这样的声呐可以提供动态图像,就像摄像机拍摄的视频一样。

如果你决心使用 ROV 进行声呐扫描,那么 Omniscan FS 是一个不错的选择——价格实惠,而且随着 ROV 的运动,可以完成一次不错的扫描——与成像声呐输出不同,它能生成静态图像。

您对采集声呐数据的目标是什么?您对相对精度和绝对精度分别有何要求?

观测的其中一个目标是通过测量上游、下游以及桥梁处(从桥墩到桥墩)的河床横断面,记录和分析冲刷和河床迁移情况。或许使用 Ping2 声呐高度计和回声测深仪代替 Surveyor240 会更经济实惠。

为了获得横向空间背景,例如绘制和跟踪码头前缘的侵蚀情况,我们的团队更喜欢 MarineSitu C3 立体相机而不是前向扫描声呐,并注意到水体透明度的限制。

目前我倾向于使用C3-BR搭配Ping2回声测深仪和Curlean DVL-75。我们可以尝试从水面设备获取GPS信号,但我们很多设施都位于非常偏远的地方,GPS信号往往缺失。

由于Ping 2作为单波束声呐,其25度波束角导致其测深精度远不及Surveyor。每次脉冲只能获得一次测量值,而Surveyor每次脉冲可以获得约16次测量值。因此,取平均深度的区域会随着深度的增加而增大!

C3 相机自带软件,可以拍摄立体图像对,但是你需要自行处理这些图像,才能将其转换为 3D 模型。我不确定你最终该如何进行扫描……如果你担心水质问题,像 OmniScan FS 这样的声呐在浑浊的水中会比相机提供更好的效果!

DVL 只能提供相对位置——你需要在潜水开始时告诉系统它的位置。这对于保持位置之类的操作来说足够了,但如果你需要精确的地理参考数据,则需要额外的定位系统……

GPS覆盖全球!虽然在视野不佳的情况下可能无法锁定位置,但与手机信号不同的是,GPS在偏远地区的覆盖效果与人口稠密地区一样好……

所以,您会推荐 Tracker 650 作为更好的追踪选择吗?

你之前的评论对在水下机器人上使用GPS持否定态度,但现在你似乎认为这是更好的选择……

Tracker 650 是一款类似 Waterlinked 的 DVL(数字速度计),价格更低,但位置估计的漂移稍大一些。我实际上指的是他们的 Omnitrack 解决方案,或者 Waterlinked 的水下 GPS。两者都能以大约 1Hz 的频率为 ROV 提供绝对位置参考,因此与 DVL 配合使用时,可以获得最佳的水下位置估计。然而,就性能而言,这样的价格并不划算,GPS(尤其是安装在水面船上的 GPS)的性能很快就会超过它。

ROV上的GPS才是正解,我之前把它和水面舰艇上的GPS做了比较,结果并不理想。声呐数据的准确性通常取决于你对采集数据时声呐位置的了解程度!