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背景 
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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。  
+ ?: |1 h3 z, I* p0 } 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。 5 p; u! k" \8 P1 P9 Q6 ~: j! w
小科普-ADCP $ w. |7 Q/ b# o2 \
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。
& `- j9 P- M+ J( @9 Z- c 合众思壮UB115搭载ADCP系统组成  b( V3 ?! @% q
▲无人船搭载ADCP系统组成
* e1 Q' P$ X, `: z, | 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。 2 d6 z) ~/ Z; w3 ~, w/ z
项目应用 ) S: J: z. M" h7 e* H4 y, d
Project Application & p5 c# e* g$ }( g- M2 S& a
项目地点：广西壮族自治区某水文站
/ _# |9 o: S5 a' \3 n 项目设备：合众思壮UB115无人船+ADCP
# ?+ `% [: ?- V- K5 j) t, q 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 0 a) N& V4 N1 b( I. Z
项目过程： ' c2 k4 \! j0 ?3 I
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。 A+ h' `$ w* g! C# @2 Q; @9 m2 e
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。 ' D) v p0 W6 ~, J( W' F9 L
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。 4 a5 Y- W* P# `; K/ c# i
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。  0 s2 |" w4 g" H# @" ~) `$ T
▲水文站工作人员操控无人船
# {, Z. i; ?5 T+ n Performance Comparison
" |( {) M: l' Y* L 传统缆测 VS 搭载ADCP
& @ S1 t K& S a, W; X 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 v0 Y2 `; P 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。
( p9 F2 w3 ]2 p4 t; H3 \3 ~; S Project Achievements
F9 v1 K7 t7 o5 V+ ^+ { 项目成果 ; s7 l2 T: n' W. H" c* N" {5 e
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。  ! S W1 p: \% ^+ a! F
▲测量数据
- h9 o6 n1 \% E* Q" }4 I7 U1 H8 a 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。 ! W/ z, {" ]# `9 U2 c- r+ T& _
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# ~+ O$ m" D% c2 U, {
优势总结
) s; W }6 E% f/ j, y) U Summary of Advantages 
% ~3 j" D$ U% C! l2 @! j: v 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： - J# j* N1 n7 t/ c j
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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。
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- n+ h5 D( R7 m 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。 0 y$ I& M3 x$ F7 s2 X
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. y. a! s9 k! x2 @$ k2 n: P1 K, h 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。 
: u/ N. Z& S& ^( m ▲无人船走航测量示意图
8 X% s" X! y& W) V 敬请期待：
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