第1章 概论 1
1.1 水文数据采集自主水面艇 2
1.2 网关USV 3
1.3 目标系统 5
1.4 问题陈述 5
1.5 本书贡献 7
1.5.1 本书提纲 8
第2章 测量仪器和数据采集系统 9
2.1 传感器 9
2.1.1 声学多普勒流速剖面仪 9
2.1.2 惯性测量单元 13
2.1.3 TCM2型罗经 14
2.1.4 倾斜计 15
2.1.5 全球定位系统 15
2.2 数据采集系统 17
2.2.1 主机 17
2.2.2 目标机 17
2.2.3 USV硬件结构 18
2.2.4 计算机网络 20
2.2.5 软件概述 20
第3章 数据处理技术 22
3.1 参考坐标系 22
3.1.1 地球参考坐标系 23
3.1.2 北-东-地参考坐标系 23
3.1.3 载体坐标系 24
3.1.4 船舶状态量 24
3.2 坐标系转换 26
3.2.1 地理坐标系到ECEF和ECEF到NED的坐标系转换 26
3.2.2 器件坐标系到载体坐标系的转换 28
3.2.3 载体坐标系到NED坐标系的转换 28
3.3 数据融合 29
3.3.1 数据融合概述 30
3.3.2 欧拉角估算 31
3.4 ADCP处理过程 39
第4章 运动观测和试验结果 42
4.1 垂直运动 42
4.1.1 加速度研究 42
4.1.2 速度计算 46
4.1.3 垂直位置计算 51
4.2 数据采集系统实验室测试 53
4.2.1 步骤一：独立测量原始数据处理 55
4.2.2 步骤二：确定数据融合方式 62
4.2.3 步骤三：用于DGPS测量数据与已融合数据的数据融合低通滤波器以及基于互相关方法的相关性结论 65
4.2.4 步骤四：信号混合高通滤波器以及信号标准差计算 66
第5章 数据采集系统海上试验 68
5.1 运动数据采集系统和导航数据融合结果 69
5.2 ADCP原始测量数据与校正结果 71
5.2.1 沿声束坐标系的ADCP数据校正 72
5.2.2 沿北-东-上坐标系、ADCP地球参考坐标系的ADCP数据校正 84
5.3 海上试验总结 92
第6章 总结 93
附录A 仪器输出信息格式 101
附录B ADCP设置与采集 103
参考文献 105