HYPACK操作手册

G HJ\CK\QTSC\HYPACKSC15

HYDROGRAPHIC SURVEY SOFTWARE

HYPACK MAX

操作手册

广州航道局测量勘察公司

广州江南大道中173号6楼

第一章概述

HYPACK 是美国Coastal Oceanographics Inc.公司的一个用于海洋调查和水道测量的商品软件。HYPACK在国外用户较多，在国内的仅天津航道局和上海航道局应用较为成熟。HYPACK MAX是为我国中港集团集体购买的行为而专门修改的版本，主要是增加了符合中国行业规范的土方量计算模式和适用于挖泥船的断面显示功能。需要特别说明的是：HYPACK MAX的许多功能是依据国外的规范或规定来设计的，用户使用时须根据我国的行业规范和规定加以选择并灵活处理。

HYPACK MAX是32位软件（见图1—1），可在英文或中文WINDOWS95、WINDOWS98和WINDOWS NT平台下运行，但是对中文WINDOWS平台的兼容性

不是很好。HYPACK MAX具备通用的WINDOWS操作风格，有WINDOWS操作经验的用户，很容易就可以学会操作。

HYPACK MAX版较以前的版本增加了如下的新功能：

1、增加了符合中国行业规范的土方量计算模式，分别为Chinese 1 End Area 1、Chinese 1 End Area 3、Chinese 2 End Area 1和Chinese 2 End Area 3。

2、增加了适用于挖泥船的实时断面显示比较功能（依赖上次测量数据）。

3、增加了运动传感器数据的接入、处理和显示功能（镇江船舶学院格式）。

4、增加了实时潮位数据的接入显示功能（上海航道局格式）。

5、……

图1-1

第二章软件的安装

§2-1 配置要求

HYPACK MAX对计算机的配置要求为：

1. Pentium 166以上IBM兼容机，16M（最好64M）RAM；

2. VGA显示屏，最好有支持800×600（75Hz），24色的显示卡；

3. 硬盘要求为2Gb或更大；

4. 笔式或喷墨式的平板或滚筒式绘图仪（HP-GL/2语言模式）；

5. 数字化仪（可选）；

6. 英文、中文版WINDOWS 95、WINDOWS98或WINDOWS NT操作系统。

§2-2 软件的安装

HYPACK MAX一般是在CD-ROM光碟上安装。

安装HYPACK MAX软件的步骤如下：

１、将CD-ROM光碟放入光驱内，WINDOWS系统会自动检测到光碟的存在并自动运行安装程序。如果系统不能自动运行安装程序，用户可以使用系统的资源管理器找到并运行光碟中的Setup.exe文件，屏幕出现初始化安装过程，稍等片刻，屏幕进入“HYPACK/DREDGEPACK”安装程序(见图2-1)。

图2-1

单击“Next”出现图2-2的安装协议窗口，点击“Yes”，进入“安装选项”，见图2—3。选择你需要的选项，单击“Next”，出现如图2-4的安装路径选择。HYPACK 建议选择安装的路径为C:\Hypack（其实安装在任意的路径都是可以的）。然后单击“Next”，屏幕出现安装进程，如图2-5所示。进程结束后，HYPACK主程序就会安装到计算机上。

接下来，安装程序会要求安装“软件锁”的驱动程序，如图2-6所示，我们需要做的是不断单击“Next”，直到该安装进程结束。

图2-2

图2-3

图2-4

图2-5

图2-6

安装程序直至成功安装完毕后，在WINDOWS开始菜单“程序”中添加了“HYPACK MAX”项，同时在WINDOWS桌面上也添加了“HYPACK MAX”的快捷图标。

第三章 测前准备

测前准备的主要工作步骤是：确定并设置外业数据采集和内业成图的当地椭球基准、平面投影关系；设置并调试测量硬件，保证测量硬件与程序的通讯无误；生成用于外业数据采集的测线计划文件等。

§3-1 设置测量需要的当地椭球基准和平面投影

点击HYPACK MAX 程序菜单Preparation —Geodetic Parameters ，即可进行设置测量需要的当地椭球基准和平面投影工作了。如图3—1所示。

图3-1

进行测量需要的当地椭球基准和平面投影的设置，须注意以下的事项：

1.HYPACK MAX接收以WGS-84椭球为基准的纬度、经度和高度信息，通过Geodetic Parameters程序将其转换到当地椭球基准的纬度、经度和高度信息，然后进行坐标转换来计算设定的平面投影X、Y坐标值。

2.Sercel NR53、NR103 和NR108系列GPS接收机具有内部的从WGS-84椭球基准到当地椭球基准的转换功能，因此须特别注意该系列GPS接收机的输出设置（在测量硬件设置里再详述），Geodetic Parameters程序的3参数或7参数设置必须与该系列GPS接收机的输出设置相应。简单的说即是：如果GPS接收机内部已经进行了WGS-84椭球基准到当地椭球基准的转换，那么Geodetic Parameters程序的3参数或7参数须设置为0；如果GPS接收机没有进行或不具有（如普通信标机）WGS-84椭球基准到当地椭球基准的转换功能，那么Geodetic Parameters程序的3参数或7参数须设置为规定的数值。

3.HYPACK MAX以Easting（东）坐标为X，Northing（北）坐标为Y，这与我们以前常用的北京—54坐标系的X、Y坐标刚好相反。

4.HYPACK MAX的中央子午线设置缺省值为“W”（西经），而我国境内的中央子午线则肯定为“E”（东经），因此要仔细检查此项设置。

5.3参数或7参数是指WGS-84椭球基准到当地椭球基准的转换参数，这与Sercel NR53、NR103 和NR108系列里的3或7参数设置刚好意义相反，注意不要混淆。

至于3参数或7参数的简单求取及验算，可以运行HYPACK MAX菜单的Utilities—Geodesy—Datum Transformation程序。需要指出的是，该程序只能进行两个点的3或7参数的简单求取及验算，并不提供两个点以上的3参数加权平均以及7参数平差功能。HYPACK MAX菜单的Utilities—Geodesy程序很简单，在此不一一详述。

§3-2 设置调试测量硬件

点击HYPACK MAX菜单的Preparation—Hypack Hardware，即可开始进行设置和调试测量硬件工作了。如图3—2所示。

进行测量硬件的设置和调试工作，目的是为了使HYPACK MAX程序知道当前测量员准备使用的设备的类型、测量硬件是如何与计算机连接的、程序应当以何种频率读取测量硬件输出的信息和程序应当以何种频率记录这些信息。

接下来单击Device—AddDevice项，程序进入添加新测量硬件设备功能，如图3—3所示。

图3-2

图3-3

我们常用的测量设备的设

置方法，简要说明如下：

1.GPS接收机

选择的设备驱动连接库

为：NMEA DGPS（即

\Devices\Nmeakl.dll），如图3—

4所示：

“名字”，可取一个简单

但易于记忆区分的设备名称；

记录的“更新频率”一般

不应大于设备本身输出信息更

图3-4

新频率，单位为毫秒；

记录“类型”，一般选“位置、标题、速度”，

其余可不选；

记录“选项”，一般可全选程序提供的选项；

“记录…”项，是通知HYPACK MAX 程序采集

硬件输出信息的模式，一般情况下，选“Always ”项。

见图3—5所示；

“连接…”项，是通知HYPACK MAX 程序与硬件通过计算机通讯连接的方式

图3-6

“补偿…”项，见图3—7。a)延时时间（Latency time ）(秒)，是指DGPS 设备在测量时输出数据到计算机以秒计的时间延时。具体延时时间的确定，可查阅DGPS 设备的技术手册，也可以用HYPACK MAX 菜单的UTILITY —Calibration —Latency Test 程序来人工调整设置；b)定位中心与测深中心归心改正，是指测深中心为基准，把定位中心进行归心改正。

图3-5

图3-7

“设置…”项，是设置DGPS接收机的输出及HYPACK MAX程序输入信息的设置，如图3—8所示。一般地，HYPACK MAX程序只要求GGA和VTG这两项。另外“Send alarm when non differential”和“Suspend logging when non differential”这两项对于剔除无差分的记录点是很必要的。

图3-8

2. 数字化测深仪

通用的数字化测深仪，可选择的设备驱动连接库：Coastal Oceanographics Generic Echosouder （即\Devices\Genecho.dll ），如图3—9所示：

图3-9

数字化测深仪的设置与DGPS 接收机基本一致，在这里不一一详述，下面简要说明其中的“设置…”选项，如图3—10所示。

图3-10

数据结束符号

至于如何确定数字化测深仪的数据开始位、有效数据长度和比例因子等，建议使用Windows系统的“超级终端”程序，可以很方便的测试到上述值。

如何HYPACK MAX程序已经为我们常用的Innerspace448、449和Knudsen320等测深仪，提供了特定的驱动链接库，建议大家使用这些特定的驱动链接库。

3.波浪补偿器

目前我们使用的波浪补偿器为TSS公司的320B，设置也很简单，选择的设备驱动链接库文件为：TSS Motion Reference Unit（即\Devices\Tss320.dll），如图3—11所示。

“设置…”项，可按图3—12所示设置。

图3-12

4.其他运动物体

§3-3 生成测线计划文件

1.在Channel Design中为已知航道生成测线文件

点击HYPACK MAX程序菜单里的Preparation—Channel Design，会出现如图3—13所示的窗口：

图3-13

图中的一些选项的意义如下：

Number of left toe points ：设计航槽左边坡线控制拐点数；

Number of centerline points ：设计航槽中心线控制点数；

Number of right toe points ：设计航槽右边坡线控制拐点数；

控制点（拐点）的含义为起点、终点和转角点。在Channel Design里左、中、右的定义是：假设一个人站在航槽的北端，面向南边，那么他左手边的航槽边坡线即为航槽的左边坡线。右边坡线依此类推。切勿搞错！

点击“Number of left toe points”对应的文本输入框，输入左边坡线控制拐点数，然后在下方类似数据表中输入的数据，表中的四列数据分别为每一控制拐点的X坐标、Y坐标、水深（DD.DD）和坡度（SS.SS）。右边坡线控制拐点的输入与上述的操作方法类同。

点击“Number of centerline points”对应的文本输入框，输入航槽中心控制点数，然后在下方类似数据表中输入的数据，表中的四列数据分别为每一控制拐点的X坐

标、Y坐标、水深（DD.DD）和链距（Chainage）。“Chainage”的含义是当前点与第一点（起点）的距离。“Chainage”项可以不用输入，程序会自动计算并填入。

所有的数据都正确输入后，便形成了一个包含航槽所有设计规格的文件，可以将该文件保存为一个后缀名为“pln”的文件。如何通过该文件我们需要的测量文件？首先点击“Channel Design”程序File—Generate LNW File选项，将出现如图3—14所示的窗口：

图3-14

可以看到图3—14除了左右航槽边坡线及中心线外，航槽两侧还各有两条线，它们平行于左右航槽边坡线。这两条线实际上是程序根据我们输入的航槽设计数据自动计算出来的假设左右设计边坡延伸至水深为0.0处的航槽边坡线。

我们可以通过图3—14大致检查输入航槽数据的正确性，确认无误后，单击“Accept”，将出现如图3—15所示的窗口。

Line spacing（测线间距）一般不宜小于外业测量数据采集的实际测线间距；Line extension（测线延长）建议为0；Smart corners（智能转角）选Yes能提高工程量的计算精确度；其他选项影响不大；点击OK，即可生成测线文件。见图3—16所示。

图3-15

图3-16

利用Channel Design生成的测量计划线，若“Line Extension”为0，则测量计划线的长度实际上就是航槽两侧边坡从边线延伸至水深为0米处的宽度以及槽宽之和。这点对于使用HYPACK MAX的断面法计算工程量很重要。

2.在Line Editor中生成测线文件

点击HYPACK MAX程序菜单里的Preparation—Editors—Line Editor，会出现如图3—17所示的窗口：

单击其中的“Offsets”项，有以下5项，简介如下：

图3-17

1.Center Line（创建垂直线）如图3—18所示：

图3-18

图中，各项的含义为：

Starting Chainage —从母线起点处开始生成垂直线的距离；Distance Port ———垂直线的左段长度；

Distance Starboard —垂直线的左段长度；

Line Spacing ————垂直线的线间距；线的起点坐标

线的终点坐标

Naming Method ———垂直线的命名规则。

2. Parallel （创建平行线）如图3—19所示：

图3-19

图中，各项的含义为：

Lines left of center —在母线的左侧需生成平行线的数量；

Lines right of center —在母线的右侧需生成平行线的数量；

Distance Between lines —平行线间距。

3. Radial （创建射线）如图3—20所示：

图3-20

图中，各项的含义为：

Angle Increment ——射线角度增量；

#Additional Lines ——需生成射线的数量。

射线的长度与母线的长度相等。

4. Search Pattern （创建中心射线线）如图

3—21所示：

图3-21

Additional Lines——需生成的中心射线数量。中心射线的长度与母线的长度相等。

5.Stair Step（创建阶梯线）如图3—22所示：

Additional Lines——需生成的阶梯线数量。阶梯线的长度与母线的长度相等。

Dx——X方向增量大小；Dy——Y方向增量大小。

第四章外业数据采集

外业数据采集的主要工作步骤是：创建或复制一个测量“Project”；检查用于测量的硬件与计算机的物理连接以及硬件与HYPACK程序的通讯；使用“Survey”程序，采集所需要的定位数据、水深数据以及其他数据。

§4-1 创建、复制一个测量“Project”

点击HYPACK程序菜单File—New或File Copy，即可创建或复制一个测量Project（以下称为：项目）。这个测量项目“继承”了HYPACK程序最近一次打开的测量项目的大地参数和硬件设置（如果是复制，还包含了一些数据文件）。

建议为新的测量项目取一个容易理解和记忆的名称，例如GZHPort 20000418（也可以取中文名称，如：广州港20000418）。HYPACK程序会自动在\HYPACK\Project 目录下建立以项目名称命名的子目录，子目录下还自动建有3个子目录：RAW（原始数据目录）、EDIT（编辑处理数据目录）和SORT（排序或其他处理目录）。

点击HYPACK MAX程序菜单Survey—Survey，会出现图4—1所示的窗口

图4-1

在上图的Survey主窗口里，包含了相互独立的一些窗口，但由于采用了MIDI 技术，又使得这些窗口具有基本一致的菜单栏。各个窗口的含义如下：