Конспект лекции ЭГ 2008

- 51 -

3.3.2.15. Окно «Аналоговый индикатор» «Analog Display» –см. рис.3.19.

Окно «Аналоговый индикатор» может показывать следующие параметры;

3.3.2.16. Окно первичных измерений от МЛЭ («Multibeam Echo Sounder Display») –см. рис.3.20. Содержит следующие данные:

▪ Цветовое изображение полосы обзора по неисправленным данным , ▪ Масштабы по осям Х и У задаются пользователем

▪ Цветовое кодирование качества данных по индивидуальным лучам и опции прокрутки ▪ цвета и набор индицируемых параметров

задает пользователь

Рис.3.20. Окно первичных измерений от МЛЭ

- 52 -

неправильной последовательностью. Могут быть отображены также различные атрибуты пневмоисточника.

3.3.2.19. Окно менеджера трехмерной виртуальной реальности реального времени 3D

(«Virtual Environment Manager (VEM) Display»)

Объемная визуализация подводной обстановки на основе цифровой модели дна в реальном времени с возможностью импорта 3D DXFфайла. На трехмерном изображении можно видеть например, ПТС, антенну ГБО, и другие движущиеся объекты. Имеются возможности изменения перспективы обзора в реальном времени. Более полная информация приводится в разделе «Дополнительные программные модули», «Окно менеджера виртуальной реальности»

3.3.3. Программные модули QINSy (QINSy UTILITY SOFTWARE)

Следующие программных модулей включены в пакет QINSy 3.3.3.1. Генератор проектных галсов (Survey Line Generator)

• Автоматическое создание различных типов проектных галсов: Один галс или трубопровод ,

Сетка проектных галсов на полигоне с автоматической генерацией контрольных галсов, геодезическая линия, Маршруты, построенные на основе путевых точек ,

Точки-цели с окружностями заданного радиуса.

•Импорт проектных галсов из текстовых файлов с указанием их форматов пользователем

•Импорт \ экспорт проектных галсов из базы данных Microsoft Access

•Графическое редактирование проектных галсов

3.3.3.2. Геодезических программы

•Преобразование геодезических координат для:

Преобразование географических координат в прямоугольные и обратно преобразование пространственных прямоугольных в геодезические и обратно

•Преобразование координат на другой эллипсоид по семи параметрам

•Расчет дистанции и азимута

•Расчет координат точки пересечения линий, заданных географическими и прямоугольными координатами

•Импорт \экспорт данных из текстовых файлов

3.3.3.3. Калибровка подводной гидроакустической навигационной системы ультракороткой базой

•Чтение данных из файлов различных форматов

•Проверка и калибровка глубины

•Уравнивание данных по методу наименьших квадратов (МНК);

•Детальный отчет о калибровке

3.3.3.4. Расчет профиля вертикальной скорости звука по гидрологическим данным

• Поддерживаются следующие методы расчета скорости звука : Chen & Millero

Del Grosso

- 53 -

Medwin

MacKenzie

3.3.3.5.Уравнивание сетей

• Ручной ввод данных

• Уравнивание по методу наименьших квадратов с учетом весов

• Жесткий контроль качества

• До 75 пунктов в сети

• До 150 обсерваций.

3.3.3.6.Преобразование формата DXF

•Преобразование текстовых файлов формата DXF в двоичный формат для обеспечения повышения скорости отображения в навигационном окне QINSy

•Задание системы координат, проекции, а также параметров преобразования для перевода

элементов DXF файла в систему координат WGS ’84 для правильного совмещения с морской электронной картой

3.3.3.7. Тест ввода\вывода формата RTCM

•Декодирует и индицирует сообщения протокола RTCM, включая идентификацию дифференциальной станции, для того, чтобы проверять правильность приема дифпоправок.

3.3.3.8. Тест ввода\вывода (формат NMEA )

•Используется для проверки правильности приема данных от сопряженных датчиков

•Визуализирует первичную принятую строку данных

•Автоматическая конфигурация последовательных портов через реляционную базу данных

3.3.4. Дополнительные программные модули (ADD-ON MODULES per license) 3.3.4.1. Модуль уравнивания данных спутниковых дифференциальных подсистем (измеренные псевдодальности и поправки в формате RTCM) с визуализацией

графического распределения навигационных спутников (DGPS QC)

QINSy Survey поддерживает уравнивание сети методом наименьших квадратов с учетом весов. Модуль DGPS QC добавляет следующие возможности:

•Независимое вычисление места по дифференциальной GPS с использованием измеренных псевдодальностей и данных RTCM

•Объединение дифференциальных поправок многих дифференциальных станций для расчета вероятнейших координат

•Придания весов измеренным псевдодальностям

•Придание весов дифференциальным станциям в зависимости от расстояний до них

•формирование масок высот спутников для мобильной и референцной станций

•Объединение навигационных параметров от различных датчиков в единое МНК-решение Например, возможно уравнять измеренные псевдодальности, дифпоправки от нескольких референцных станций, линии положения от РНС и дальности от гидроакустической системы для расчета координат во всех точках сети

•Мощный статистический анализ

•Автоматическая отбраковка ошибочных обсерваций

- 54 -

Более подробно функции QINSy Survey поддерживающие уравнивание сети методом наименьших квадратов с учетом весов и модуль DGPS QC рассмотрены в Глава 3.

3.3.4.2. Использование первичных и обработанных данных МЛЭ для съемки подводных трубопроводов

3.3.4.3. Поддержка морского вертикального сейсмического профилирования (ВСП)

Модуль поддержки ВСП добавляет к стандартному пакету QINSy Survey управление пневмоисточником, Таким образом, обеспечивается уравнивание сети наблюдений и контроль качества. Включены следующие модули:

• контроллер пневмоисточника, обеспечивающий задание моментов возбуждения с учетом реального

• Индикация контроля качества для мониторинга последовательных возбуждений пневмоисточника

3.3.4.4. Поддержка морской сейсморазведки

Модуль поддержка сейсмики добавляет к стандартному пакету QINSy Survey функцию AND P1/90 управление пневмоисточником. Таким образом, обеспечивается уравнивание сети наблюдений и контроль качества. Модуль подходит для поддержки сейсмосъемки на полигоне, глубоководных съемок при прокладке подводных кабелей, вертикального сейсмического профилирования и3D съемок высокого разрешения. Включены следующие модули:

•контроллер пневмоисточника, обеспечивающий задание моментов возбуждения с учетом реального

•Индикация контроля качества для мониторинга последовательных возбуждений пневмоисточника

•Утилита P1/90 , обеспечивающая объединение возбуждений пневмоисточника и записей приемника при сейсмосъемке

•Утилита P1/90 , обеспечивающая интерполяцию координат групп приемников относительно акустических моделей косы, координаты которых определяются ГАНС с ультакороткой базой

-55 -

3.3.4.5.Менеджера трехмерной виртуальной реальности реального времени 3D

(3D VEM Display)

Объемная визуализация подводной обстановки на основе цифровой модели дна в реальном времени с возможностью импорта 3D DXFфайла. На трехмерном изображении можно видеть например, ПТС, антенну ГБО, и другие движущиеся объекты. Имеются возможности изменения перспективы обзора в реальном времени

•Визуализация размещение камеры, размещение источника освещения, теневая поверхность, несколько *.PRO файлов, глобальное и послойное управление точками, наборами данных, тексты, вертикальным масштабом изображения

•Опции затенения поверхности, точки, проволочная модель нерегулярной треугольной сети, раскраска поверхности в зависимости от диапазонов высот и гео ориентированной текстуры поверхности

•Режимы навигации. Развороты, пролет насквозь, движение к выбранной точке, создание маршрута полета над поверхностью, а также повторный пролет по ранее записанному маршруту

•Правильное совмещение растров наложение растрового TIFF изображения (с файлом TFW) на цифровую модель поверхности. Пролет по поверхности растрового изображения .

•Редактор поверхности

Создание районов со средней высотой, устранение точек, усреднение высот, наложение точек

•Импорт файлов из пакета AutoCAD 3D Studio для представления объектов съемки

3.3.4.6.Редактирование данных

Мощное средство ручного и автоматического редактирования данных, ограничение и фильтрации, Модуль предоставляет следующие возможности:

•Группировка обсерваций в группы для ускорения процедур фильтрации

•Выбор многочисленных типов фильтров которые могут быть скомбинированы в различные перестановки. Типы фильтров включают: первичные значения, среднее, медианное, усечение, абсолютная величина, интерполяция, ввод смещения, ликвидация нулевых значений и.т.д

•Просмотр данных в алфавитно-цифровом и графическом виде

•Функции изменения масштаба и панорамирования

•Редактирование, клиппирование и интерполяция с помощью мыши

•Экспорт первичных и (или) отфильтрованных данных в текстовый файл

3.3.4.7. Поддержка удаленного монитора

Обеспечивает экономически выгодное решение в случае, когда единственным требованием является возможность просмотра окон индикации информации другим удаленным пользователем без необходимости использования дополнительного полного пакета QINSy Survey. Клиентский вариант контроллера QINSy имеет единственную функцию, позволяющую пользователю включать и конфигурировать окна. Например, когда оператор системы динамического позиционирования или рулевой хотели бы иметь возможность изменять состав отображаемой информации или масштаб изображения, менее дорогой клиентский вариант контроллера QINSy может быть установлен на мостике и подключен к локальной сети, взамен полнофункциональной версии пакета QINSy Survey. На сервере будет функционировать полная версия пакета QINSy Survey, которая посылает блоки данных по сети. Многие клиенты в сети смогут получать и визуализировать необходимую им информацию. Конфигурация клиент-сервер

завозящие якоря, может быть клиентами, получающими информацию для отображения с буровой платформы.

3.3.4.8. Поддержка файлов проектов *.PRO пакета TERRAMODEL

В стандартнм пакете QINSy Survey данные однолучевого, многолучевого эхолотов, аппаратуры слежения за трубопроводом и механического профилографа могут сохраняться в файлах точек текстового формата (ASCII) X/Y/Z . Данные модуль поддерживает передачу данных формата X/Y/Z в файла проектов (*.PRO) пакета TERRAMODEL что эффективно с точки зрения затрат времени Окно пакета программ TERRAMODEL с изображение изобат изображено на рис.3.24.

Рис.3.24. Окно пакета программ TERRAMODEL с изображение изобат.

3.3.4.9. Визуализация растровых изображений ГБО и экспорт файлов формата XTF

С введением в пакет QINSy возможности работы с растровыми изображениями, получаемыми отгидролокаторов бокового обзора (ГБО) пользователи получили новый набор возможностей для определения положения и идентификации подводных целей.

При использовании ГБО основной задачей является формирование акустического изображения морского дна, которое может быть использовано для определения положения и идентификации объектов и свойств морского дна.

- 57 -

Каждый ГБО в результате сканирования дна узким наклонным лучом генерирует линию (набор) данных. Этот набор данных представляет собой серию амплитуд эхосигнала по времени или расстоянию. Большие амплитуды индицируют повышенную отражающую способность от объектов на дне или самого донного грунта. Низкие амплитуды могут быть тенью объектов или участками дна с меньшей отражающей способностью

Когда многочисленные линии данных будут объединены и визуализированы, по мере движения судна с ГБО вдоль прямолинейного маршрута, формируется двумерное изображение, показывающее детальное акустическую картину дна по оби стороны маршрута, пройденного судном.

На рис.3.25. приводится сонограмма реального времени ГБО 1.4.10. Визуализация и обработка данных ГБО в QINSy

Программа ГБО позволяет визуализацию сонограммы реального времени и просмотр записанных данных, а также выбор целей с использованием мыши. Выбранные цели будут сохранены в растровом файле высокого разрешения формата .bmp вместе с временем и координатами изображения Пакет пост-обработки

предоставляет возможность создавать мазаику из нескольких галсов съемки. Получаемый растровый файл будет полностью гео-референцирован в соответствии с cистемой координат, в которой хранятся батиметрические данные При этом обеспечивается возможность точного определения координат целей на морском дне. Растровый файл с изображение затонувшего судна изображен на рис.3.26.

-58 -

3.3.5.Пакет картографирования и проектирования трасс QINSy (QINSy MAPPING AND

ROUTE DESIGN)

Пакет «QINSy Mapping and Route Design» основан на программном обеспечении Terramodel фирмы «Spectra Precision» и объединяет все аспекты моделирования поверхностей, картографирования, проектирования и инжениринга. Все, начиная с импорта файла точек XYZ и кончая созданием карт содержится в данном пакете.

Основа высокой производительности пакета «Mapping and Route Design» (Картографирование и проектирование трасс) заключается в уникальной модели данных, основанной на моделировании точек, что позволяет работать с большей скоростью, гибкостью и точностью, чем программы основанные на идеологии CAD (Computer Added Development ). Скорость обработки невероятно высокая, потому что нет необходимости загружать и выгружать файлы данных, как это делается при взаимодействии программного обеспечения проектирования с CAD программами. Проектирование и вычерчивание полностью выполняются в едином пакете.

Точность и целостность данных увеличена, потому что каждая точка уникальна, а линии и атрибуты, ассоциированные с этой точкой автоматически обновляются , когда происходит редактирование точки. Все данные для проекта хранятся в едином файле проекта, сохраняя тем самым объемы памяти и упрощая работу с файлами.

Инструменты для обработки, проектирования и визуализации включают следующие модули:

3.3.5.1. Модуль CAD

Специализированный модуль CAD включает базу данных и графический механизм, которые являются фундаментом на котором строятся все вычислительные приложения. Модуль включает также набор утилит и фундаментальных приложений. Среда CAD полностью обеспечивает проектирование и черчение. В отличие от обычных CAD-систем , данная разработка с самого начала была ориентирована на удовлетворение специальных нужд гражданской инженерной деятельности, геодезии и конструирования, картографирования и других близких видов деятельности.

Обеспечиваются базовые функции загрузки и сохранения файлов проекта, черчение, ввод данных, прокладка и создания отчетов 3.3.5.2. Модуль координатной геометрии

Модуль координатной геометрии (COGO) добавляет в пакету обработки функции вычисления координат. Путем реального объединения модулей CAD и COGO значительно сокращается число команд, которые надо помнить, повышается продуктивность работы и уменьшается число возможных ошибок оператора. Этот модуль формирует мост между полевой съемкой, проектированием и конструированием.

3.3.5.3. Модуль построения изолиний Модуль построения изолиний поддерживает создание изолиний (горизонталей, изобат и.т.д.) на

основе нерегулярной триангуляционной сети (TIN), используя установки, заданные пользователем и берг-штрихи для полного контроля при создании поверхностей. Изолинии предоставляют также много дополнительных возможностей, включая создание интерполированных профилей и сечений, а также вычисление объемов.

- 59 -

3.3.5.4. Модуль проектирования полигонов Этот модуль обеспечивает возможность создание шаблона боковых склонов для предложенного

проекта, проектирование такого шаблона на цифровую модель поверхности (DTM), и расчет объемов между этими двумя поверхностями. Далее можно видеть, исследовать и планировать другие аспекты Вашего проекта. Увеличивается скорость и точность, экономится время, задача решается сразу в трехмерном виде.

3.3..5.5. Модуль проектирования трассы Модуль проектирования трассы обеспечивает:

•Удобное в использовании, усовершенствованное графическое решение при проектировании трасс, пригодное как для простых, так и для самых сложных проектов

•Уникальная технология вертикального редактирования при выравнивании, которая делает процесс полностью видимым, усиливая тем самым геометрические критерии проектирования.

•Мощные возможности моделирования, позволяющие получить быстрый и точный результат даже в наиболее сложных условиях

Этот модуль, построенный на фундаменте чертежной среды CAD, обеспечивает графические расчеты, которые мгновенно визуализируют каждое проектное решение или ввод данных по мере продвижения процесса проектирования. Изменение критериев проектирования, альтернативные решения могут быть сохранены и их эффект исследован в течении минут. В результате получаются лучшие проекты, планы высокого качества и повышается продуктивность работы.

3.3.5.6. Модуль автоматического построения планшетов (ASAP)

Модуль ASAP реализует мощные средства автоматизации черчения и радикально увеличивает скорость создания карт. Обеспечиваются следующие возможности:

•Автоматически создает законченные планшеты для вашего проекта с рамками, штампами, зарамочными надписями, номерами планшетов, стрелкой севера для заданной акватории, включая профили, с минимальными усилиями и с невероятной скоростью

•Модуль ASAP легко конфигурируется для создание планшетов, соответствующих вашему стандарту вычерчивания и форматам отображения

•Сохраняет общую проектную информацию, такую как: имя проекта, номер задания, имя клиента, менеджер проекта и.т.д в самом файле проекта. Таким образом, когда вы изменяете какие-либо данные они сразу будут уточнены при построении планшета

•Допускает вставку новых планшетов и ликвидация ненужных планшетов или отдельных подписей, при этом автоматически исправляются другие планшеты, учитывая эти изменения

•Общие замечания, помещенные на планшетах, в которых даны ссылки на другие планшеты будут автоматически уточнены, если данные этих планшетов будут изменены

•Создает индекс рисования, который динамически уточняется, чтобы всегда отражать текущее состояние плана.

3.3.5.7. Модуль управления растровыми изображениями Модуль позволяет импортировать, просматривать, создавать и проектировать растровые

изображения с поразительной скоростью – даже работая с большими растровыми файлами. Это обеспечивает возможность создавать растровые подложки при картографировании, проектировании и планировании. Поддерживаются форматы следующих растровых файлов: TIF, BMP и PCX

-60 -

3.3.5.8.Инструменты для географической информационной системы ArcView" фирмы ESRI

•Соединяет мир ГИС с миром геодезистов и проектировщиков, давая пользователе ГИС ArcView доступ к инструментам топографической съемки, моделирования земной

поверхности и гражданского строительства .

3.3.5.9. Инструмент объемной визуализации QINSy (QINSy 3D VISUALISATION TOOL)

Инструмент объемной визуализации базируется на программном обеспечении «Terravista» фирмы «Spectra Precision». Цифровая модель поверхности (DTM) может быть повернута, масштабирована и освещена с разных ракурсов. Вы можете даже совершить облет над цифровой моделью поверхности вашего проекта. Пакет картографирования и проектирования обеспечивает создание цифровой модели поверхности для использования в инструменте объемной визуализации

3.3.6.Форматы файлов и информационные потоки в ЭГИС QINSy

Блок схема ЭГИС QINSy содержащая основные программные модули и поясняющая потоки данных и форматы файлов представлена на рис.3.27.

В верхней части блок-схемы показаны основные источники информации, которые могут быть использованы ЭГИС QINSy в качестве картографических подложек, а также для преобразования во внутренний формат для дальнейшего использования на этапе подготовки к съемке.

Рис.3.27. Потоки данных в ЭГИС QINSy