マルチビーム測深システム精度検証方法

精度検証方法例
以下はUSACE 精度検証方法です。
この検証方法の内容は以下の通りです。
1.シングルビームとのデータ比較
2.データ再現性の検証

手順は以下の通りとなります。

  • ⅰ)
  • GPSによる水平位置誤差の影響を最小限にするために、検証エリアとしてできる限りフラットな場所を選択します。

  • ⅱ)
  • 以下の条件で測線を設定します。
  • 平行な5本の測線を設定
  • 上記5本の測線に直行する平行の5本の測線を設定
  • 測線間隔は全て水深と同じとする
    潮位計測による誤差を最小限とするために、潮位変動の少ない時間に走行します。また、音速度のデータは直前に計測するものとします。

  • ⅲ)
  • 以下の条件でマトリックスファイルを作成します。
  • 測線の外周に沿ってマトリックスファイルを作成
  • セルサイズは1m×1mとする

  • ⅳ)
  • 取得したデータを以下の条件で解析し、マトリックスファイルに保存します
  • 音速度・潮位を適用
  • フィルター機能により±45°以上のデータを削除
  • セルの平均値”Cell average”を保存
  • ⅴ)
  • 同一エリア内で直交する2つの測線を走行します。
    (マルチビーム、シングルビーム両方の測深データを収録します。)


MB-MAXでマルチビーム測深データを潮位補正と音速度を適用してデータ解析をします。このデータに対してフィルター処理は行いません。
SB-MAXでシングルビーム測深データを潮位補正と音速度を適用してデータ解析をし、XYZファイルとして出力します。
 
  • ⅵ)
  • マルチビーム検証結果出力例
    上記方法により、ビーム角度によるデータのばらつきを検証することができます。

  • ア)
  • ビーム角度によるデータの再現性グラフ例
    横軸:直下からの角度
    縦軸:深度差
    ×:リファレンスとチェックライ
    ンの測深データの差
    ○:最大差

    ○の値がIHO及び海上保安庁の精度基準値以内であれば適合と判断できます。

  • イ)
  • 任意の角度のデータ分布
    指定した角度におけるデータの分布を確認できます。

    Samples:データの母数
    MaxOutlier:最大差
    StandardDeviation:標準偏差
    MeanDifference:最頻値
    95%Confidence:精度
  • ⅶ)
  • シングルビームとの比較検証結果出力例

シングルビーム測深データとの比較グラフが表示されます。

  • ⅷ)
  • 測深システムの精度については上記手順でも検証可能です。
    ロール、ピッチ、ヒーブ、方位を計測するPOS/MVについては、起動時に自己キャリブレーションが行われます。自己キャリブレーションを実行すると、POS/MVコントロールソフトウェア上に各精度が表示されます。
    GPSについては、同一システムを使用して、基地点の座標上にて1000データほど収録し、データのばらつきを検証することを推奨致します。

参考:
RESON社によりSeaBat8125とPOS/MVの組み合わせによりIHO適合試験が実施されておりますので、参考に検証結果を添付します。