MS SKATSonar - съемка и постобработка данных гидролокатора бокового обзора

MS SKATSonar - программа для обеспечения выполнения съемки и постобработки данных гидролокатора бокового обзора при поддержке приёмника ГНСС и эхолота.

 

Назначение и область применения

Программа MS SKATSonar предназначена для съёмки комплекса данных с помощью гидролокатора бокового обзора (ГБО), эхолота и приёмника ГНСС, записи получаемых данных в файл формата .xtf, воспроизведения и постобработки данных, записанных в файлы форматов .xtf (международный формат хранения гидрографических данных, разработанный фирмой Triton Imaging, Inc), .81s (Imagenex) и .872 (YellowFin).

Программа MS SKATSonar работает в операционной системе MS Windows 7 и выше. Рекомендуется компьютер с процессором частотой не ниже 1 ГГц и объем ОЗУ не менее 4 Гбайт.

Программа MS SKATSonar может работать в комплексе с программой AquaScan, передавая в неё отметки точек, линии и области, вводимые оператором MS SKATSonar.

Общее функциональное назначение программы MS SKATSonar

Общее эксплуатационное назначение программного комплекса MS SKATSonar состоит в обеспечении текущего контроля и управления информацией, поступающей с внешних устройств комплекса ГБО СКАТ, её записи, обработки и пересылки результатов обработки в AquaScan.

Общее функциональное назначение программы MS SKATSonar:

  • Настройка параметров работы внешних устройств комплекса ГБО СКАТ;
  • Регистрация в цифровой и визуальной форме поступающей с внешних устройств информации;
  • Запись поступающей информации в файлы формата .xtf;
  • Обработка информации (коррекция баланса каналов, вычисления некоторых параметров, таких как глубины, дистанции, высоты подводных объектов);
  • Сохранение отметок и контуров объектов, выделенных оператором, в отдельном текстовом файле и передача этих отметок в AquaScan;
  • Отображение планшета перемещений для контроля положения, ориентации плавсредства и ширины зоны съёмки ГБО. Примечание: планшет не предназначен для обеспечения навигации и судовождения, а только для контроля целостности данных.

Источники разработки

Источником данной разработки являются программные модули, созданные в НПП «Форт XXI» для обеспечения работы в реальном времени комплекса внешних устройств в составе гидролокатора, приёмника ГНСС и эхолота, обработки и визуализации их данных, измерений на основе этих данных, записи и чтения файлов.

Пользовательский интерфейс

Основное окно программы MS SKATSonar представлено на следующем рисунке. Как видно, большую часть экрана занимает окно, предназначенное для отображения гидроакустической картины (водопада), линий глубины и различных отметок оператора.

Обзор

Выше окна водопада расположена панель осциллограммы, и верхняя панель инструментов. Ниже находится окно нижних панелей инструментов и статусная панель, включающая в себя кнопки управления нижними панелями инструментов и информационную строку.

Окно водопада

Окно водопада программы MS SKATSonar предназначено для отображения гидроакустической картины, полученной с ГБО, линий измерений глубины, полученной с эхолота, отметок, линий, и зон, вводимых оператором, а также сетки наклонной дистанции и вспомогательных индикаторов.

 Окно_водопада

Панели инструментов

В программе MS SKATSonar постоянно на экране представлена верхняя панель инструментов, разделённая на три секции. Другие панели, находящиеся ниже окна водопада, при необходимости можно отключать с помощью кнопок на панели статуса.

 

Верхняя панель инструментов

 Работа с MS SKATSonar. 

Наиболее типичный сценарий работы с программой MS SKATSonar включает ряд этапов, рассмотренных далее.

  • Подключение устройств или открытие файла записи ГБО;
  • Запись файлов;
  • Просмотр и анализ картинки водопада;
  • Установка значений глубины;
  • Ввод маркеров, линий, зон и урезов;
  • Измерения;
  • Вывод данных в файл контактов и в AquaScan.

Все возможности обработки данных в программе могут применяться как в режиме съёмки, так и в режиме воспроизведения, что позволяет оператору при съёмке не отвлекаться на действия, которые могут быть выполнены позже при постобработке.

Для подстройки окна водопада к различным условиям освещённости, монитора и качеству зрения оператора используется смена расцветок окна. При нажатии на кнопку смены скина показывается панель выбора, на котором можно выбрать наиболее подходящую расцветку.

Панель выбора скина

Коллаж расцветок окна водопада программы MS SKATSonar.

 

Варианты скинов

Для работы с ГБО на больших глубинах полезно ограничение видимости ближней зоны с помощью установки “Минимальная отображаемая дистанция”. Установкой этого значения можно исключить из области просмотра пустую зону надира. Однако при использовании этой опции следует внимательно следить за текущей глубиной дна, чтобы начало просмотра начиналось всегда выше дна. Также можно не заметить какие-нибудь приповерхностные объекты.

 

Ввод маркеров, линий и зон

В программе MS SKATSonar реализованы функции ввода маркеров, линий и зон

Перед вводом любого маркера или точки из состава линии или зоны необходимо убедиться, что для этой точки имеется правильная глубина в окне глубины панели измерений. В случае, когда глубины в этом окне нет, программа не допускает каких-либо действий с данными окна водопада. Если включен ручной режим глубины, надёжнее вводить глубину для каждой точки заново.

Для ввода одиночного маркера надо нажать кнопку ввода маркера, убедиться в наличии правильных данных глубины в панели измерений и нажать левую кнопку мыши в маркируемой точке водопада.

Маркер

Для ввода фигуры (ломаной линии, замкнутой области или уреза воды) надо нажать соответствующую кнопку на панели измерений, и, следя за правильностью глубины и при необходимости вводя новые её значения правой кнопкой мыши, нажимать левую клавишу мыши во вводимых точках фигуры.

Ломаная 83 - Зона Урез

 

Измерения

В программе MS SKATSonar есть средства измерения расстояний: “Линейка” и “Измерение высоты объекта по его тени”.

Чтобы измерить расстояние “линейкой”, надо нажать кнопку линейки и ввести в окне водопада две точки, между которыми измеряется расстояние. Для точности расчётов важно максимально точно указать для них глубину.

После ввода первой точки линейки программа рассчитывает расстояние и курсовой угол для точки под курсором, показывая эти измерения в строке подсказки и строке курсора. После ввода второй точки измерения показываются около этой точки линейки, а также в строке подсказки и у курсора.

Линейка 1 Линейка 2

Необходимо помнить то, что, поскольку достоверное значение глубины имеется только для точек под датчиками, значения глубины объектов, находящихся на траверзном удалении от датчиков, могут быть неточными. Это приводит к неверным расчётам координат и расстояний.

Для измерения высоты подводного объекта по его акустической тени надо нажать кнопку измерения высоты и совершить три или четыре клика по характерным точкам в окне водопада. Перед произведением измерения высоты рекомендуется включить дополнительные индикаторы.

1) Указать верхнюю точку измеряемого объекта;

2) Указать глубину по данным гидролокатора;

3) Указать начало гидроакустической тени;

4) Указать конец гидроакустической тени;

5) Получить результат измерения высоты подводного объекта:

Измерение высоты

 

Вывод данных в файл контактов

Программа MS SKATSonar может выводить данные в текстовый файл контактов. Выводить можно все виды данных, полученных с помощью панели измерений: маркеры, измерения расстояния (“рулетка”), измерения высоты объектов по их акустической тени, ломаные линии, линии уреза воды и замкнутые области.

Сохранённые в файл данные отображаются в окне контактов.

Окно контактов

 

Вывод данных в AquaScan

Программа MS SKATSonar может выводить данные в программу AquaScan версии 1.12.1.0 и выше. Выводить можно все виды данных, кроме измерений высоты подводных объектов, а также можно выводить быстрые маркеры. Для вывода данных необходимо, чтобы программа AquaScan работала на том же компьютере, что и MS SKATSonar, и в настройках панели инструментов должна быть включён пункт “Интеграция с AquaScan”.

 

Схема движения

Окно схемы движения наглядно демонстрирует траекторию движения, типы точек (полученные с помощью ГНСС или интерполированные), дальность действия ГБО, положение курсора в окне водопада с точки зрения траектории движения и служебную информацию.

При вызове окна схемы движения производится анализ количества подключенных к компьютеру мониторов, и, если их больше одного, схема движения раскрывается во весь экран на монитор, не занятый программой MS SKATSonar. Если монитор один – схема раскрывается в небольшом окне.

Схема движения 1

Размеры и расположение окна схемы управляются стандартно.

 

Дальность действия ГБО и направления посылок

В окне схемы движения имеется возможность показывать дальность действия ГБО и направления посылок звуковых импульсов. Управляется эта возможность соответствующим чекбоксом в схеме.

Схема движения 2 - вывод дальности

Функционал MS SKATSonar

  • Получение акустического изображения (АИ) дна и толщи воды в полосе от 5 до 7 глубин места с каждого борта;
  • Определение глубины под судном по АИ - визуальное и автоматическое (программно) по данным ГБО;
  • Определение координат объекта по АИ (при наличии данных навигации и курса носителя);
  • Определение расстояния до объекта по АИ;
  • Определение расстояния между объектами по АИ, размеров объекта (при наличии данных навигации и курса носителя);
  • Определение высоты объекта над дном по его тени на АИ;
  • Запись/воспроизведение записанных данных;
  • Вторичная обработка данных, формирование планшета акустической мозаики (в постобработке) (ПО вторичной обработки поставляется опционально).