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度及效率得到了进一步提高。 目前， 单波束与多波束测深技术已成为水深测量的常用技术 ［７－８］ 。
１９８０ 年代， 随着全球定位系统（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ， ＧＰＳ） 的商品化， ＧＰＳ 定位技术逐渐开
始民用， 并在测绘行业也得到了普及和应用， 这成为测绘科技的一个重大的突破性进展 ［９］ 。 其中， 实
时动态载波相位差分技术（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ， ＲＴＫ） 成为常用的卫星定位测量方法， 可以实现野外
实时厘米级精度的定位测量。 伴随着计算机、 声纳技术的进步， 逐渐发展出 ＧＰＳ ＲＴＫ 与测深仪组合技
术， 提升了测量水深的精度和效率 ［１０］ 。 近年来， 随着测绘技术的发展， 测绘仪器设备也更加集成化，
在水域测量领域也出现了集 ＧＰＳ 定位技术、 声呐测深技术、 无人船导航通讯技术等为一体的无人船测
量系统 ［１１－１２］ 。 ＧＰＳ 定位技术与回声测深技术在黄浦江深水航道测量中得到应用， 并结合惯性导航系统
（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ， ＩＮＳ）和光纤罗经测姿方式解决了 ＧＰＳ 动态环境信号失锁干扰问题 ［１３］ 。 多
波束水深测量技术、 侧扫声呐探测技术等在海洋地形测绘中也有广泛应用 ［１４］ 。 目前， 英国 Ｃｏｄａ Ｏｃｔｏｐｕｓ
公司的 Ｅｃｈｏｓｃｏｐｅ 是较为先进的三维实时声纳产品， 可用于海上风电场基桩及海底电缆监测、 海上石

油平台导管架及海底管线的探测、 水电站及港口码头水下检测等多种场景。
上述水深测量技术也存在一些缺点， 如消耗时间长、 测量周期长、 易受到环境影响等。 新发展起
来的遥感反演水深技术由于其测量时间短、 测量快等优势， 被逐步引入到水深测量工作中 ［１５］ 。 近 ２０
年来， 我国学者将遥感反演水深应用于湖泊、 河道、 湿地等的测量工作中， 同时配合声学多普勒流速
剖面仪（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｆｉｌｅｒ， ＡＤＣＰ）对典型断面进行高精度的连续多点测量 ［１６］ ， 可以获得
测量区域更加详实和准确的水深描述。 图 １ 所示为走航式 ＡＤＣＰ 测量水深现场图。
为了克服遥感反演水深技术中 ＡＤＣＰ 应用的不足， 无人机机载激光测量技术出现并逐渐应用于河
道测量， 江木春等 ［１７］ 采用无人机测量地形并应用于航道治理， 戴永洪等 ［１８］ 应用无人机对长江中游河
道地形测绘。 基于对无人机机载激光测量水深等技术的研究， 笔者提出一种飞航式水深安全智能测量
方法， 研制出用于测量水深的新型两栖无人机（图 ２）， 该无人机搭载超声波测深探头及 ＲＴＫ 定位系
统， 在具备测量水深功能的同时又具备应急打捞的能力， 并且成本低、 精度高、 操作简单， 这使得搭
载超声波探头的新型无人机在水深测量中极具发展潜力。

图 １ 走航式 ＡＤＣＰ 测量水深现场图 图 ２ 两栖无人机测量水深样机

２ 现代水深测量技术

２．１ 无人船搭载测深仪技术 在实际应用场景中， 往往存在一些人工难以接近的测量水域。 因此， 近
年来无人测量技术得到了迅速发展。 特别是无人船技术， 凭借其高效和便捷的特点， 在水深测量领域
得到了广泛应用 ［１９－２１］ 。 无人船主要通过搭载测深系统进行测量， 该系统包括单波束测深仪或多波束测
深系统， 结合主机内置的全球导航卫星系统（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ， ＧＮＳＳ）定位， 能够实时
获取水下高程数据 ［２２］ 。 通过测量多个断面， 可以构建水下三维地形图， 一些无人船还可以通过水下摄
像头拍照进行水深识别 ［２３］ 。
随着无人船技术的进步， 新一代无人船在测量水深时能够实现 １０ ｃｍ 的超浅吃水， 避免了传统载
人船因吃水深度大而导致的测量精度下降问题。 无人船可采用碳纤维复合材料船体， 既坚固又耐用；

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