hypack如何采集多波束数据？（上）

多波束设备有3种：多波束阵列，比如Seabat T50P；相干声纳，比如EdgeTeck 6205；多个单波束并列，比如Ross Sweep System，见下图。

辅助传感器主要有：罗经（提供航向），姿态传感器（提供横摇、纵摇和艏摇）、表层声速仪（设备处声速）和声速剖面仪。见下图。

Hypack采集模块HySweep支持的多波束品牌如下：

Hypack支持的辅助传感器品牌如下：

1、安装

探头安装方式如下（按照数据质量顺序）：

1）龙骨安装（船舶重心）

2）月池安装（船舶重心）

3）支撑杆安装（侧挂或船头）

姿态传感器：安装在船舶重心，或尽可能靠近重心；现在探头中集成姿态传感器越来越平常了。

2、传感器端口

1）端口类型

网络口：多波束大容量数据，带时间标

RS232口：类似GNSS的低容量数据

2）时间标

由于数据都是通过时间来关联，采集数据的设备都必须使用相同的时间基准——UTC时间或者PC时间，否则，数据质量不会好；典型地，姿态和航向不包含时间标，数据的时标为到达COM口的时间；除非GPS（GPGGA有UTC时间标）和惯导（在数据包嵌入时间）组合导航。

是否将设备时钟同步到UTC时间？回答是必须的。一些需要时钟同步的例子：

•GPS (UTC), Seabat (UTC), TSS DMS/05 No time sent ), Gyro No time sent
•POS/MV (UTC), Seabat (UTC), Single beam on a COM port No time sent
•Time Synchronization by GPS ZDA ONLY = +/- 10~30 mSec in Latency, however, it can be improved to+/-1~5 mSec in Latency by using a HYPACK 1PPS Box.

几种多波束组合形式：

a）ResonSeabat 7125

b）Kongsberg EM3002

c）R2Sonic with 1PPS Box (example)

d）Reson 8101 with 1PPS Box

e）NORBIT iWBMS

3）偏移值

船舶坐标系原点：船舶重心XY，水面Z

设备位置：X（向右为正），Y（向前为正），Z（向下为正）

设备延迟：时间延迟=数据到达时间-数据产生时间

Tracking Point，声纳探头的XY位置

设置Hypack和Hysweep的硬件，在System面板选中Include HYSWEEP Survey，配置Hypack Survey(Boat)硬件和Hysweep Survey硬件。

Hypack 硬件设置---定位设备如下：

HYSWEEP硬件设置，设置多波束、姿态传感器和罗经；选择制造商/模块列表，点击“Add”按钮安装；部分多波束的驱动包含姿态和罗经。

HYSWEEP不用设置定位导航，与Hypack硬件设置共享导航。

多波束设备，大多数是网络传输，请输入正确的IP地址和端口，可参考Refer to “HYSWEEP Interfacing.pdf” C: Hypack 20xx Documentation)。

多波束偏移设置，选择Sonar Head 1 或者 2；输入相对于船舶坐标原点的向右、向前和向下的值；输入角度偏移值（艏摇、纵摇和横摇）；延迟应该是0.0（导航的延迟在定位设备偏移值面板里设置）。

姿态传感器偏移设置，与多波束类似，延迟值应该是0，除非制造商给出了延迟值。

总之，如果列表里有相应设备的驱动，直接在列表里选择，如果列表里没有，则添加，比如：

TSS1（Heave，Pitch，Roll）选择TSS DMS驱动

NMEA HDT(Heading）选择NMEA-0183 Gyro驱动

Generic Attitude驱动能解析ASCII码数据包

连接的端口要么是网络口，要么是COM口

偏移值，位置偏移值相对于船舶坐标原点，Pitch和Roll值为了平衡Pitch和Roll，Heading偏移Yaw值是磁偏角与坐标北的偏差。

测试和保存，使用COM Test或Network Test测试端口是否有数据传输，配置参数既可以导出保存，又能导入装载。

3、校准工具

多波束需要校准！校准Roll、Pitch和Yaw角度参数，就是校准多波束与姿态和罗经设备的角度偏差；如果需要的话，也要考虑GNSS延迟。

参考文献

hypack-seminar-2-mbes-data-collection.pdf