, Q o b0 @9 \0 x- G! X 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！  N. q& j5 R5 F3 r/ [. \+ a6 j* u
背景 
$ M( ]# J: d- ^/ L8 j" D. f- j Application Background
' J) x8 `) M. z ?$ o 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。  
9 B2 u( _# X S, {5 B, R/ O0 \ 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。
% ]( x8 c4 @1 y6 l 小科普-ADCP ' M7 K0 g0 J' s" H/ \" F
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。 0 _, ^1 L g1 @ C% \0 s
合众思壮UB115搭载ADCP系统组成  / n8 u# K$ [: t7 f* g8 ?- h
▲无人船搭载ADCP系统组成 " r+ ?' f; L2 \1 z6 I# 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。
$ h. R0 K- x) w& s( m5 n 项目应用 7 V- b, Y4 O4 F3 u- }2 |
Project Application . N+ @: G( q D6 M
项目地点：广西壮族自治区某水文站
% J; f5 D0 g m X( G, p 项目设备：合众思壮UB115无人船+ADCP - n; L: e* P k8 }0 C# D1 i
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' ]! q, ~/ p5 l, P
项目过程：
; s w) {' G5 Q) B' A w6 s6 Q- P 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。
# x, u, s: s& j6 o- e0 n 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。
8 L( s6 o: d" m% _( W q! B 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。
* G( g6 x; Q- k( O! V 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。  / A9 g* R5 s8 L B- r7 u2 B7 M
▲水文站工作人员操控无人船
6 _2 g7 L# W9 F1 |- e Performance Comparison
4 n* u. I) R, h1 M8 r# E" q6 t 传统缆测 VS 搭载ADCP 7 U: a1 L3 z( u! [- ?
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。   . C- K: L7 a4 r2 U" d0 K
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。 ) {( U# s3 y: _4 ?: h3 b
Project Achievements
$ s/ S% t3 z9 {3 X" }" M 项目成果 ' ^! f' V$ z4 U% e) W
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。  V! O% f" p- U) t" ~" `/ j+ j/ `% }
▲测量数据 0 X6 r$ ?/ t+ N* k% ^' P( D
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。
+ X' {( c1 o2 E( G; l9 _ 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。
$ a$ n ^. H9 Z! v" q 优势总结 5 F* ?6 r' c3 h. _* w0 \+ E
Summary of Advantages 
! r) H+ z* R6 O7 w$ H9 o 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：
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( x+ m# B# p, s! m; @ 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 E R! M! ~& e9 R
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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。 $ x/ S7 J+ T$ g% g8 R0 j, L
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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。 + O5 b8 D$ O0 _& Y; f
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; Y3 A3 r( G( U0 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。 
2 A g2 f* n0 P' ?. Z: G/ W ▲无人船走航测量示意图
# |( S/ N% ~8 V5 h/ J3 ~6 M8 ~1 q 敬请期待：
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