多波束测线规划 - 项目

固定间距会遇到什么问题

多波束在航迹两侧形成覆盖条带，条带宽度随水深和坡度变化。固定间距会让深水区域重复扫描、浅水区域产生空白。问题一的 200m 固定间距下，计算覆盖宽度从 315.7m 降到 170.3m，最后两个相邻条带的重叠率为负。规划因此需要同时处理覆盖、重叠和线路长度。

团队从声束与斜坡的几何关系求出左右覆盖，再转成水平投影宽度，并将测线方向带入有效坡度计算。编程把这些关系组织成参数、数组和结果表。对于理想斜平面，先用第一条线锚定西侧边界，再依据当地水深与 10% 重叠率递推下一条位置，浅水区域的线路自然变密。

在 4×2 海里平面海域、中心水深 110m、坡度 1.5° 和开角 120° 条件下，递推方案得到 34 条南北向测线。每条长 3704m，直线测段总长 125936m。公式复算支持边界覆盖及相邻 10% 重叠；结果限于给定方向和假设，总长不包含船舶转弯，也不构成全局最优性证明。

第四题的 251×201 深度网格把问题扩展到起伏地形。等深线帮助观察深浅区域与变化方向，团队论文采用双平面近似，程序材料也保留了插值和搜索探索。地形数据来自赛题附件；从理想平面走向复杂海域，需要重新解释近似、覆盖和重叠之间的取舍。

我作为团队编程手，参与将研究中的几何关系组织成数值计算、结果表和二维、三维图。留存材料包括 MATLAB 三角计算与测线递推，以及 Python 数据处理、方向扫描和搜索探索。我的贡献聚焦计算与可视化，建模、论文和竞赛成果共同属于团队。

平面海域方案与复杂海域论文结果分别呈现。复杂海域论文记录总长 71616.3m、漏测面积 6.93%，以及超 20% 重叠部分长度 4819.77m。这三项需要共同说明方案代价，不能将较短线路写成全面提升，也不能将仍有漏测的方案称为全覆盖。

这段经历让我把输入单位、几何假设、覆盖计算和线路长度口径放进同一条计算链。我的工作是让抽象约束产生可以检查的坐标和图表，并说明这些结果成立的条件。计算给出方案，清楚的解释帮助团队理解方案能回答什么问题，以及近似带来的限制。