( E* p5 Y* b% y' S( Q% I& X) w* t 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！  ' K/ V8 x0 Z F
背景 
6 g! b% C/ V2 m; E/ { Application Background
" I; h4 D' |1 X# X- C' b6 D( Y, B 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。  
# C/ u. k5 K3 E6 w0 H& Q 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。 + p' f: K) v3 o0 B
小科普-ADCP
7 g7 }( C4 V! v, e! Z* Y, i% ]/ \ 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。
( I* c% P- e- l; N& O, H 合众思壮UB115搭载ADCP系统组成  ! Y2 k( {1 R# P/ C
▲无人船搭载ADCP系统组成
$ Z$ U. S+ `. r7 c5 @' i# i 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。
" G/ p7 _) V. l9 P 项目应用 4 `5 ^( u8 R! h
Project Application
! a8 o% L7 U0 O7 K# q" x$ X4 { 项目地点：广西壮族自治区某水文站
0 J8 L8 A& J- H; G T 项目设备：合众思壮UB115无人船+ADCP
3 W" o& Q, \2 l* O& z7 ~/ C8 ~/ f 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 3 Y( m3 w, o7 {9 Z+ k! o0 {
项目过程：
) ~3 ?" {# x9 Q( j3 G+ a; c3 X6 { 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。
t9 F' [$ M9 J8 D4 V& a- T4 K5 h 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。
5 L O% p! p) n$ R- L9 e 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。
" j# V) o$ E0 u1 C' M 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。  / x8 U$ a; l/ M0 B
▲水文站工作人员操控无人船
7 B* s1 o/ W; r' p9 k Performance Comparison + S+ @& `$ _7 W* _3 M: t
传统缆测 VS 搭载ADCP 7 a. S2 B) G) t, _- {
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。   & X& m$ h2 |8 D0 [7 n0 Z
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。
/ F# |& Z/ ?9 O3 x Project Achievements S+ s" i# h0 s- E% o, c' r
项目成果 3 W. V$ B; s) A" t* o' z
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。 
/ b# l3 l8 Y2 ]5 i x7 ?9 _ ▲测量数据 : S9 ` B1 k- N7 F7 p r
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。 8 F5 j- R" V& r. T+ H& k0 G% |
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。 : b+ Y h! l! ^, S
优势总结 9 N( Q+ V' a6 ~# C5 o2 U" A& b" ^
Summary of Advantages 
5 y( L, C6 F z0 q 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： 6 `, m- r# [3 r* J0 P' w, R
1
$ K6 }- j# k9 P: M6 v 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。 # y# l; c$ i' e" s7 i- {$ C! h! N
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- V% M2 m7 q8 z( g0 V 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。 4 t' D% |9 a+ H
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8 b+ |2 r- F4 _$ l 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。
, U( B# l! t. p2 K! _: X 4
$ N" Z- ^4 [5 m& Z& R7 {! [& t 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。  - d( ]* z& n0 L- c7 _
▲无人船走航测量示意图 . t; Z: R; o) U8 _" f# _
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