《海底地形地貌调查导航定位技术要求》（报批稿）.docx

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1、ICS 07.060CCS A 45HY中 华 人 民 共 和 国 海 洋 行 业 标 准HY/T 20海底地形地貌调查导航定位技术要求Technology requirement of navigation and positioning for submarine topography and geomorphology investi-gation（报批稿）20- - 发布 20- - 实施中华人民共和国自然资源部 发布HY/T 20目 次前言II引言III1 范围12 规范性引用文件 13 术语和定义14 调查内容24.1 调查概述34.2 工作内容35 一般要求35.1 平面坐标系3

2、5.2 高程基准35.3 深度基准35.4 投影方式35.5 时间系统35.6 水面导航定位系统 35.7 水下导航定位系统 45.8 质量控制46 调查准备46.1 技术设计46.2 导航设备校验 56.3 导航定位联机调试 57 调查实施57.1 导航设备安装 67.2 作业测试67.3 海上测量实施 67.4 现场整理78 调查数据处理89 成果99.1 数据要求99.2 图件要求99.3 报告要求910 调查资料和成果归档 910.1 归档要求 910.2 归档内容 9附 录 A (资料性) 海底地形地貌调查 GNSS 设备稳定性实验记录表11附 录 B (资料性) 海底地形地貌调查导

3、航工作日志及班报 12附 录 C (资料性) 水下导航定位记录表12附 录 D (资料性) 水下导航定位设备校准记录表13参考文献16IHY/T 20前 言本文件按照 GB/T1.12020标准化工作导则 第 1 部分： 标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国海洋标准化技术委员会（SAC/TC283）归口。本文件起草单位：自然资源部第二海洋研究所、哈尔滨工程大学、上海大学、西安测绘研究所、武汉大学、山东科技大学、东华理工大学。本文件主要起草人： 吴自银、罗孝文、孙大军、韩

4、云峰、罗均、谢少荣、彭艳、孙中 苗、曾安敏、姚宜斌、阳凡林、郑翠娥、赵荻能、王明伟、周洁琼、尚继宏、李守军、王胜平、朱心科、张居成、崔宏宇、蒲华燕。IIHY/T 20引 言海底地形地貌调查导航定位技术是集现代全球导航卫星系统（Global Navigation Satel- lite System, GNSS）、电子、水下导航定位、水下平台、水声、 计算机和通讯等技术为一 体的综合导航定位技术。针对海底地形地貌调查导航的技术特点、应用环境和功能要求等， 为满足高精度、大范围、高效、高可靠性以及高更新率等的海底地形地貌调查要求，保证 高质量的海底地形地貌调查成果，制定本文件。IIIHY/T 20

5、海底地形地貌调查导航定位技术要求1 范围本文件规定了海底地形地貌调查导航定位的调查内容、一般要求、调查准备、调查实施、调查数据处理、成果、调查资料和成果归档等要求。本文件适用于研究海洋冲刷、侵蚀和淤积对海岸和水下地形、地貌的影响变化等海底 地形地貌调查中的水面船舶和水下平台的导航与定位，其它类型海洋调查的高精度导航定位可参考使用。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中， 注日 期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 12763.102007 海洋调查规范 第 10 部

6、分： 海底地形地貌调查GB/T 183142009 全球定位系统（GPS）测量规范GJB 427A2009 舰艇惯性导航系统设计定型试验规程DZ/T 03602020 海洋地质调查导航定位规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1定位系统 positioning system以确定空间位置为目标而构成的相互关联的一个集合体或装置（部件） 。注：由卫星定位系统 (satellite positioning system)和水下声学定位系统 (underwater acoustic positioningsystem)两部分所组成。3.2海底地形地貌调查 submarine topogr

7、aphy and geomorphology survey以测量海底起伏形态和地物为主的海洋调查工作。3.31HY/T 20声学应答器 acoustic transponder/responder安装在水下探测载体上，用于检测询问声学（或电）信号并应答定位声学信号的装置。3.4斜距 slant range声学基阵原点距声学应答器的直线距离。3.5测距仪 distance measuring equipment测定声学基阵和应答器之间斜距的设备。3.6超短基线定位系统 ultra short baseline positioning system基线长度（两个声学换能器之间的直线距离）小于 1

8、m 的声学定位系统。注： 该系统通过测量声学应答器到超短基线声学基阵原点的斜距和应答器在声学基阵坐标系统中的方位来完成对应答器的定位。3.7长基线定位系统 long baseline positioning system基线长度大于 100 m 的声学定位系统。注：该系统通过测量 3 个及以上声学应答器到测距仪的斜距进行交汇解算来完成对测距仪的定位。3.8水下信标 underwater beacon配合长基线或超短基线进行水下定位的声学设备。3.9水平转角 horizontal angle声学基阵原点至目标的方向线在 xy 水平面上投影与声学 x 轴方向的夹角。注： 水平转角在水平面上由 03

9、60o 的范围内，按顺时针方向量取。3.10垂直转角 vertical angle声学基阵原点至目标的方向线与声学z轴方向的夹角。4 调查内容2HY/T 204.1 调查概述采用GNSS 、姿态仪、 长基线、超短基线等水面及水下导航定位及测姿系统为海底地形地貌的调查提供准确的位置、速度、姿态等信息及服务。4.2 工作内容海底地形地貌调查导航定位基本工作内容包括：导航设备安装、调查导航设备参数测 定、 船载GNSS导航定位、水下超短基线定位、水下超短基线联合长基线定位、数据处理与归档。5 一般要求5.1 平面坐标系采用2000国家大地坐标系（China geodetic coordinate s

10、ystem 2000, CGCS2000）。采用其他坐标系时， 应当建立与CGCS2000的转换关系。5.2 高程基准采用 1985 国家高程基准。对于远海及极地，可采用平均海平面作为高程基准。5.3 深度基准采用理论最低潮面。采用其他深度基准时，应与理论最低潮面建立转换关系。5.4 投影方式主要采用墨卡托或通用横轴墨卡托（Universal Transverse Mercator, UTM）投影，或与 测量区域相适应的投影方式。5.5 时间系统采用北京时间和世界协调时（Universal Time Coordinated, UTC），当采用其他时间系统时， 应建立与北京时间和 UTC 的换算

11、关系。5.6 水面导航定位系统水面导航定位系统利用GNSS及安装在船上的罗经，实现水面导航定位，并符合以下要求：3a) 应具备独立的卫星定位系统；b) 卫星信号（包括校正信号）稳定可靠， 并具有不中断作业的能力，定位信号和误差校正信号的作业距离应覆盖整个作业区域；c) 卫星差分信号定位精度应优于 1.0 m。5.7 水下导航定位系统水下导航定位系统利用船载GNSS系统、船载超短基线及水下长基线阵列，实现水下导航定位，并符合以下要求：a) 卫星定位、水下定位等系统数据通信正常；b) 定位水平精度优于5.0 m，当使用实时卫星差分时， 定位水平精度优于1.0 m；c) 超短基线的定位精度优于斜距的

12、0.5%；d) 长基线的定位精度优于10.0 m。5.8 质量控制质量控制要求如下：a) 调查人员经岗前培训，由专业人士对调查人员进行理论培训、设备实操训练、故障应对方法以及维护保养方法， 具备本专业调查能力；b) 调查仪器设备送检或校准，在有效期内，设备校验有效期限不大于1年；c) 调查过程符合综合导航定位实施方案、声学导航定位试验大纲、超短基线定位系统、长基线定位系统等仪器检定/校准报告等本文件的要求；d) 按调查要求对调查数据开展精度和质量评估，精度和质量应满足5.6、5.7节要求。6 调查准备6.1 技术设计针对调查区域进行资料收集、 明确技术要求、安全风险预判，制订安全应急预案、质量

13、保证措施、进度保证措施，预期提交成果类型，技术设计包括以下内容：a) 海底调查对导航定位要求；b) 工区概况， 包括： 自然地理和历史地形地貌等，潮位、助航标志、碍航物等水文或航行相关资料；c) 导航定位采用的坐标系、投影及其参数： 所有调查测线的经度、纬度和相应的投影坐标数据；d) 测量船、导航定位、采集设备以及设备检验项目和技术指标；e) 施工方法、作业参数和技术要求；4HY/T 20f) 测量技术选择。6.2 导航设备校验6.2.1 一般要求用于海底地形地貌调查的导航仪器，应进行检定或校准，只有检定或校准合格且在有效期内，方可使用。6.2.2 GNSS 校准在作业任务实施前， 应按以下步骤进行GNSS校准：a) GNSS 接收机以 1s 采样率在 C 级以上 GNSS 参考点上进行校验，静态数据观测时间不少于 24 小时；b) 对于有 GNSS 卫星差分信号的测量， 水平误差优于 1.0m；c) 结束后填写海底地形地貌调查 GNSS 设备稳定性实验记录表（见附录A 的表A.1）。6.2.3 水下导航定位系统校准在作业任务实施前， 应按以下步骤进行水下导航定位系统校准：a) 测量 GNSS 位置与基阵位置的 X 、Y 、Z 三个方向的安