Chức năng chính của phần mềm Hypack ứng dụng trong đo sâu thủy đạc

Phần mềm HYPACK là phần mềm khảo sát đo sâu thủy đạc có đầy đủ các chức năng như thiết kế tuyến đo, xử lý số liệu đo đạc trực tiếp ngoài hiện trường, xử lý số liệu nội nghiệp… HYPACK được thiết kế chạy trên môi trường Windows, xử lý các số liệu đo sâu một cách tự động. Đây là phần mềm có bản quyền của Mỹ, sử dụng thông qua khóa cứng được gắn trực tiếp vào máy tính.

1 - Thiết kế đường đo sâu

Mục đích của việc thiết kế đường đo sâu là để khi tiến hành đo đạc, người ta sẽ cho tàu chạy đúng hướng đã định và đo đạc. Kết quả ghi nhận được sẽ chính xác hơn nhờ có màn hình kiểm tra hướng chạy của tàu và điều chỉnh kịp thời nếu tàu chạy bị lệch khỏi đường thiết kế. Đường đo sâu bao gồm các đường trắc dọc và trắc ngang. Tuỳ theo khu vực cần đo là trong sông hẹp hay ngoài biển mà ta có những phương pháp thiết kế khác nhau.

+ Thiết kế theo luồng hẹp: sử dụng cho những khúc sông hẹp và những đoạn kênh. Các đường trắc ngang được thiết kế sẽ vuông góc với tim luồng còn các đường trắc dọc sẽ song song với tim luồng hoặc hai bờ.

+ Thiết kế trên biển: Vì địa hình ngoài biển thông thoáng và ít gặp chướng ngại vật, do đó các đường đo sâu được thiết kế theo một hướng nhất định. Các đường này song song với nhau và cách đều theo một khoảng cho phép theo từng loại tỷ lệ bản đồ cần thành lập.

Thiết kế line chạy tàu.

2 - Cài đặt thiết bị và các tham số chuyển đổi

Cài đặt các thông số cho thiết bị ngoại vi như máy định vị GPS, máy đo sâu hồi âm trước khi đo đạc ngoài thực địa, các tham số chuyển đổi hệ tọa độ…

+ Thông tin ban đầu về công trình

+ Xác lập các thông số giao diện giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi

+ Chọn file đường đo sâu

+ Chọn file nền cho khu vực cần đo đạc để hiển thị trên màn hình

+ Chọn file thiết kế tuyến đo sâu

+ Chế độ hiển thị tọa độ trên màn hình trong lúc đo đạc

+ Xác lập các tuỳ chọn khi đo, khoảng cách để chương trình tự động Log file, tăng giảm thứ

tự các đường đo…

+ Các tham số tính chuyển đổi từ hệ toạ độ WGS-84 sang hệ tọa độ VN2000.

Cài đặt hệ tọa độ địa phương.

3 - Thu thập số liệu ngoài hiện trường

Hypack có chức năng thu thập và xử lý số liệu với các hệ thống thiết bị sau:

a. Thiết bị đo sâu đơn tia
b. Thiết bị đo sâu đa tia
c. Thiết bị quét sườn Side Scan Sonar
d. Thiết bị địa chấn đáy biển Sub Bottom
e. ROV và AUV
f. Cảm biến chuyển động
g. GPS

Chương trình nhận thông tin từ các file *.ini hiện hành để quyết định tất cả các tham số cho quá trình Log số liệu. Tập hợp các file này được quản lý bởi một log file.

Xử lý số liệu đơn tia.

Màn hình khảo sát.

4 -Thiết lập file hiệu chỉnh thuỷ triều, vận tốc âm thanh

Khi đo sâu do có thuỷ triều lên xuống nên độ sâu đo được sẽ thay đổi, để hiệu chỉnh các sai số độ sâu do sự thay đổi của thuỷ triều, ta có thể tạo các file thuỷ triều theo từng ngày với số liệu quan trắc được ngoài thực địa khi đo sâu. Từ các file này, phần mềm Hypack sẽ tự hiệu chỉnh vào độ sâu đo được tương ứng với các số liệu quan trắc.

Hiệu chỉnh thủy triều

Tương tự như thủy triều, vận tốc âm thanh tại từng độ sâu sẽ khác nhau và cần được thu thập trước, trong hoặc ngay sau khi quá trình đo sâu diễn ra, vận tốc âm thanh sẽ được thu thập tương ứng với từng độ sâu cụ thể, sau đó phần mềm Hypack sử dụng dữ liệu này để hiệu chỉnh và làm tăng độ chính xác.

Hiệu chỉnh vận tốc âm trong nước.

5 -Xử lý số liệu

Hypack có thể xử lý số liệu của tất cả các dữ liệu mà module cao thể thu thập được, từ đo sâu đơn tia, đa tia, side scan, địa chấn…

a. Xử lý số liệu đơn tia:

+ Lọc nhiễu: Do tín hiệu đo sâu có lúc bị nhiễu làm cho độ sâu đo được bị sai lệch, phần mềm Hypack có sẵn các công cụ giúp chỉnh lại các độ sâu đã bị nhiễu.

+ Hiệu chỉnh lại mức thủy triều và tốc độ âm thanh.

+ Xuất sang các file có định dạng phù hợp: Ta cần chuyển các file đã lưu sang các file có định dạng phù hợp có thể ứng dụng cho nhiều phần mềm biên tập như Acad, Liscad, Microstation…

+ Hiệu chỉnh độ sâu: Do tín hiệu đo sâu có lúc bị nhiễu làm cho độ sâu đo được bị sai lệch, phần mềm Hypack có sẵn các công cụ giúp chỉnh lại các độ sâu đã bị nhiễu.

+ Vẽ đường đẳng sâu và xuất sang file*.dxf: Dựa trên số liệu đo sâu thu thập được, phần mềm Hypack có thể vẽ đường đẳng sâu địa hình đáy sông (đáy biển) theo các khoảng cao đều tuỳ theo khai báo (1m, 2m, 5m…). Sau đó ta có thể xuất bản vẽ này sang định dạng file *.dxf để dùng các phần mềm chuyên dụng biên tập bản đồ như Acad, CadMap, Softdesk, Microstation…

b. Xử lý số liệu đa tia:

Trong phần xử lý số liệu đa tia, bước quan trọng nhất patch test.

Patch test là một module trong phần mềm HYPACK – HYSWEEP. Dùng để hiệu chỉnh vị trí lắp đặt giữa các thiết bị trong hệ thống đo sâu đa tia (multibeam).

Latency (độ trễ tín hiệu GPS so với tín hiệu độ sâu).

- Roll (độ lắc ngang của đầu phát sonar).

- Pitch (độ lắc dọc của đầu phát sonar).

- Yaw (hay còn gọi là heading – hướng đầu phát sonar).

Sau khi thực hiện Patch test, các bước còn lại tương tự như xử lý số liệu đơn tia