) H6 X6 `: H, V0 n6 u6 ?2 E' j 成为时空信息领域全球领先的高精度专业产品与服务提供商！  ( Z: p5 X m& n! y: a
背景  & {4 v) S& L: c
Application Background
, _! j3 k, [" [2 c 随着社会的发展进步，水文工作的重要性日益凸显。水文流量测验各种数据的获取对于水资源调度、防汛等工作至关重要。传统的河流流量测量方法主要包括流速仪法、浮标法等，人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量等手段也常被使用。尽管这些方法原理简单明了，但费工费时，效率低下。因此，传统的测流方法已无法满足信息化时代对流量测量的需求。   - t5 t# ?; o. k! P* Y2 A
无人船搭载ADCP走航式测流应运而生，它具有精度高、测验时间短、分辨率高、资料完善、信息量大等特点，可满足河宽较大、泥沙等多因素影响较大的水文测量需要。这种方式的应用对于水文现代化和信息化具有重大意义，也将成为水利系统现代化建设的发展趋势。
6 l+ I$ {0 Q: f/ t: C7 P3 l, Y' N' S 小科普-ADCP
r# ]: S6 ?% }% N% \$ ^ 声学多普勒流速剖面仪（简称：ADCP）是一种融合水声物理、水声换能器设计、电子技术和信号处理等多学科而研制的测速声纳设备，利用声波的散射和回波延时来确定流速和方向。 5 E9 ]: u: R+ l# h% P2 Y; {
合众思壮UB115搭载ADCP系统组成 
, M3 }% S) K$ G+ }% C+ v8 f( m ▲无人船搭载ADCP系统组成
) D: G+ X4 j1 M( ^2 y, n9 R; L- J 合众思壮UB115无人船采用M体船型设计，船体小，重量轻，便于搬运携带。其任务载荷系统采用模块化设计，核心部件及搭载设备可灵活更换，使其在野外复杂水域中具有极强的适应性。可搭载多款ADCP进行走航测量，并能够外接罗经、北斗/GNSS和无线电台等多种设备，能直接测出断面的流速剖面，不扰动流场，测验历时短，测速范围大。ADCP分别记录下底跟踪速度和断面水流速度信息，用测流软件可以分析得到水流速度及流速在整个断面的分布情况，进而计算出整个断面的流量。 ( V/ U3 ^/ v6 r
项目应用
. _* {8 ~6 z% F! T Project Application
- d* W7 g9 u2 z0 B# r( D 项目地点：广西壮族自治区某水文站
' o9 |' C# }) Y! Y 项目设备：合众思壮UB115无人船+ADCP 7 x5 R+ z4 @+ Y* N3 `# \, n) B% ?
项目要求：采集河道断面流速流量数据，船速小于流速，速度均匀横渡
; a" W0 ^( w) w% S 项目过程：
# L5 h" P" y' X' I8 V; o 首先，向水文站工作人员介绍无人船搭载ADCP的工作原理、操作流程，展示无人船搭载ADCP参数性能。
; q/ j" J. B+ K- A1 I. ` 然后，在水文站采集河道断面流速流量数据，与水文站传统的缆线测量数据进行对比。 0 p& P; T! e" g) B& a; I# }' O( S
最后，论证无人船搭载ADCP用于流速流量测量的实用性与可行性，可提高水文测验能力，助力水文行业装备技术发展。 & T( k1 Z' H8 }3 z
合众思壮UB115无人船+ADCP 智能无人船测量系统下水后，由于船体小，吃水浅，对水体扰动极小，并且船速可人为设置，以较小的速度匀速横渡断面，船体通过设置的计划线导航，实时调整自身姿态，严格按照断面线航行。不但保障了过程中航行的稳定性，也更好地满足了“船速小于流速，速度均匀横渡”的项目要求。 
K6 I9 G5 @- n ▲水文站工作人员操控无人船
/ {6 U' U i5 a% m; w2 k Performance Comparison . r- |* ^2 @! T: f U; K, d
传统缆测 VS 搭载ADCP : {3 B2 _& \ }+ C& P# C
传统的断面测量需要借助桥梁对固定断面进行测量，或者以租用有人船的方式在河流断面上测量。   . _+ J0 E3 {( ^% u0 p% S; R
而运用全自动测量无人船搭载相应的ADCP，即可无须局限于固定位置，不用人工进行测量，借助全自动、高精度的导航系统，可实现比人工测量更笔直的断面测线，确保每次的测量都是同一个断面测线，使数据准确性大大提高。
9 q) s: t- l" i Project Achievements * X3 l) \& u# b
项目成果
' a* Y" N& e' i 规划好无人船作业航线后，利用UB115无人船自动巡航功能，来回往返2趟，共采集4组数据。采集数据后，对数据进行分析、剪切，实现单次数据图。  9 `5 [! s5 a! P: J
▲测量数据
. e& Y3 M' |4 ^3 J1 h8 ] 与传统缆测数据对比，无人船测量更加便捷高效，两个测回即可满足测量精度，测量人员只需在岸边进行操作，以更少的时间精力轻松完成测量，降低了测量人员劳动强度。 7 ~6 X$ h4 I- v E
经过多次实测，无人船系统采集的测景数据准确、可靠，稳定性高。经济价值显著，过去的水上测量，除了费时费力，船只等物资的维护还需要不菲的开支，无人船的出现，可以在保障更高效率作业的基础上，减少人力物力的投入，运作成本更低，一举两得。
1 t/ l4 v! Q6 G 优势总结
8 d. n% [, C1 W Summary of Advantages  1 x6 E4 Q1 X3 N/ x
从理论上讲，无人船搭载ADCP流量测验原理与传统的人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量的基本原理一样，都是在测流断面上布设多条测速垂线，在每条测速垂线处测量水深并测量多点的流速，经计算得到垂线平均流速。但与传统测流方式相比，无人船搭载ADCP走航式测流，其优势也很明显：
4 g0 Q$ M: B1 C# } 1 9 I! ?6 a! D8 W( z/ G: Y3 b9 P7 t
传统流速仪是静态方法，流速仪固定于水中不同深度逐点施测。而无人船搭载ADCP测流方法是动态方法，其在随测船移动过程中持续发射脉冲波进行测量。
0 m/ f1 S5 M3 s0 C1 n 2
/ q! x5 A/ p* V* j' N3 [ 传统流速仪测量方法一个断面只能布设若干个测点，且需要进行人工计算流量值，而无人船搭载ADCP走航式测流方法相当于再断面上布设了密度更大的测点，由于采集率更高，获得的流量数据自然精度更高。
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传统方式中，通常都是将测流断面于河岸垂直。而采用无人船搭载ADCP进行测量时，其测量结果并未与船只至河流此岸到彼岸间航线存在联系，无论是斜线或者是曲线的轨迹都可以，从而将测量工作进一步简化。
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可根据无人船设置航线，按照既定航线进行数据采集，走航式ADCP测量船易于保养，且故障率低，可靠性好。 
& B2 S3 @+ i4 p1 l3 |2 H. D ▲无人船走航测量示意图 - _/ d1 R2 T: b) o: E4 U0 G) s! ]
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