xtf格式侧扫声呐数据格式解析

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1、本文简介：本文首先对侧扫声呐作了简单介绍，详细可参考http://www.hyqb.sh.cn/publish/portal7/tab675/info4827.htm，其次对XTF格式进行详细说明，主要参照XtfFileFormat_X37.pdf文档，并贴出自己所用xtf数据画的海底地貌图。一、侧扫声呐介绍侧扫声纳左右各安装一条换能器线阵，首先发射一个短促的声脉冲，声波按球面波方式向外传播，碰到海底或水中物体会产生散射，其中的反向散射波（也叫回波）会按原传播路线返回换能器被换能器接收，经换能器转换成一系列电脉冲。　一般情况下，硬的、粗糙的、凸起的

2、海底，回波强；软的、平滑的、凹陷的海底回波弱，被遮挡的海底不产生回波，距离越远回波越弱。　利用接收机和计算机对这一脉冲串进行处理，最后变成数字量，并显示在显示器上，每一次发射的回波数据显示在显示器的一横线上，每一点显示的位置和回波到达的时刻对应，每一点的亮度和回波幅度有关。下图是自己所用xtf数据中某一ping的回波强度图。图1.某一ping回波强度图将每一发射周期的接收数据一线接一线地纵向排列，显示在显示器上，就构成了二维海底地貌声图。声图平面和海底平面成逐点映射关系，声图的亮度包涵了海底的特征。下图是自己所用xtf数据最终生成的海底地貌图。图2

3、.海底地貌图得到海底地貌图之后，还可以对它进行各种图像处理，包括图像锐化、浮雕功能、伪彩色处理等。二、XTF格式解读侧扫声纳数据的处理是获得海底信息的重要步骤,格式转换是数据处理的基础。现有的声纳数据主要有Qmips和XTF两种文件格式,二者均为二进制格式存储。本文所研究的数据格式是XTF格式。XTF文件格式是一种可扩展的数据格式,它的伸缩性和可扩展性很强,可保存声纳、航行、遥测、测深等多种类型的信息。它可以很容易地扩展成将来所遇到的不同数据类型。每个文件都包括不同的数据包,根据数据包的标识信息识别数据包的类型。这样可以仅读取所需要的可认识数据包,

4、而跳过其它不需要或不认识的数据包。1.XTF文件格式：其中，XTF文件格式数据包主要有声纳、测深、姿态和注释四种类型。1.1xtf头文件头文件数据存储在XTFFILEHEADER结构体中，该结构体中包含六条信道空间，信道数据存储在CHANINFO结构体中。XTFFILEHEADER结构体包含了该款侧扫声呐的一些基本信息，包括侧扫声呐名称、类型，记录软件的名称、版本，声呐的通道数，当前坐标等等。下图是我的xtf数据所读到的头文件部分信息：注：XTF中，基本的侧扫声呐有两个channel,双频侧扫声呐有四个channel,一个单测深系统是一个chann

5、el,另外，速度传感器、高度计或者其他一些传感器，只要器输出为单一数值（尤其通过串口传输），在XTF格式中，都不能算一个channel,这种类型的数值进入系统并被存储在XTF文件特定的区域。基本的XTF头文件是1024字节大小，但如果channel不止六个，它的大小就会以1024字节成倍增长直到满足存放于CHANINFO结构体中的channel。1.2一ping数据包结构这是一个ping数据包的结构，红色的是我所用XTF的字节数，可以看出一个ping一共占了4484个字节。1.2.1XTFPINGHEADER结构体下面贴出部分XTFPINGHEAD

6、ER结构体的成员：下图是我所用xtf数据所读到的XTFPINGHEADER部分信息：从上图可以看出每一ping的基本信息，包括当前船速（单位knots），当前的地理坐标，每一ping的字节数，以及ping的编号等。1.2.2XTFPINGCHANHEADER结构体XTFPINGCHANHEADER结构体显示了通道信息，包括当前通道是左舷还是右舷，斜距，每一ping的持续时间等等。下图是我所用xtf数据所读到的XTFPINGCHANHEADER部分信息：1.2.3ping数据读取此次所用XTF数据每一通道有2050bytes数据，数据为16位的，每两

7、个字节为一个数据。算法如下：for(inti=0;i<1025;i++){buf[0]=(unsignedchar)(*Imagery);Imagery++;//指针，指向当前数据buf[1]=(unsignedchar)(*Imagery);temp=(buf[1]<<8)

8、buf[0];outfile<

9、ataForthefirstchannelXTFPINGCHANHEADERForthe2ndchannel(64byte