多波束通讯及测深点云实时显示技术研究

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1、万方数据多波束通讯及测深点云实时显示技术研究作者姓名：韭建丝入学时间：星Q羔至生垒旦专业名称：太垫测量堂皇型量工程研究方向：遵注型绘指导教师：田且莶职称：塾拯论文提交日期：垒Q!垒生垒旦论文答辩日期：至Q里垒生鱼旦授予学位日期：一万方数据RESEARCHoNMUTIBEAMCoMMUNICATIoNANDSOUNDINGPoINT．CLOUDREAL．TIMEDISPLAYTECHNOLoGYADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShando

2、ngUniversityofScienceandTechnologybyZhangJianfengSupervisor：ProfessorYangFanlinCollegeofGeomaticsMay2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。呲躲幺-玎，’’’1日AFFIRMATION期：3、，t峰．一∥，口1Idecianthatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirements

3、fdrtheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnologY,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge·Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademlcinstitute．Signature：Date纵弓‰拇：≥，，1u．，夕．弋．万方数据出丕型拉太堂亟±堂僮途塞擅墓摘要多波束测深系统能对海底地形地貌进行全覆盖测量，因为它具有高效、高精度、智能化等优点，所以在海

4、洋调查工作中变得越来越重要。20世纪60年代，美国国家海洋大气局率先研制出第一套多波束测深系统并进行了海试，至90年代初，应用于多波束测深系统的硬件、软件已日益完善，多波束测深技术在德、美、英、挪威、丹麦等国家已经非常成熟并实现商业化。但是在我国，商业化的国产多波束测深系统还鲜有用户。因此，我国在该领域存在着仪器购买价格偏高，数据利用受限等问题。鉴于这些问题，本文对多波束测深系统通讯及点云显示技术进行了研究，便于对多波束底层数据的提取、利用、开发及系统集成。本文对国内外多波束测深显控软件的研究现状进行了总结，简单介绍多波束测深系统的硬件组成。以多波束系统与辅助传感器间的串口通

5、讯和原始测深数据与第三方软件间的网络通讯为基础，以实现测深点云实时显示为目的，研究相关数据解析及点云显示技术。设计了相关程序的流程图，在QtCreator开发平台下编写相关程序，实现监控端对数据采集端的控制、原始测深数据的采集、存储、解析、有效数据的提取、测深点云的实时显示等功能。编写的程序界面采用多文档界面应用程序技术；多波束测深系统的通讯采用UDP方式，GPS和姿态传感器的通讯采用串口通讯方式；数据的读取和存储主要使用Qt提供的QIODevice函数类实现；原始数据的解析主要使用QDataStream函数类实现；测深点云数据的显示使用VTK图形库技术，真实地显示了海底地形

6、。关键词：多波束；通讯；测深数据；解析；点云显示万方数据ABSTRACTMultibeamSoundingSystems(MBSS)callaccomplishafullcoveragejobinseafloorlandformsurveying．Itbecomesmoreandmoreimportantinoceanographicsurveyingastheefficiency,highaccuracy,intelligenceandexcellentresolution．Inthe1960s，theNationalOceanandAtmosphereAdministra

7、tion(NOAA)developedthefirstmultibeamsoundingsystemanddidtheseafloortest．Bytheearly1990sthehardwareandsoftwareusedinMBSShasgreatlyimproved．TheMBSShascommercializedsuccessfullyinEuropeandAmerica．ButinthefieldofmarineacousticinOurcountrythesituationisnotsat