在海洋测量技术的蓬勃发展的今天,多波束测深系统以高效、高精度和全覆盖的优点使其成为海洋测量领域中不可或缺的关键设备。多波束测图精度主要受到三大方面影响,即多波束测深系统本身安装误差、外围辅助传感器测量误差和海底点波束归位模型误差,作为一类多传感器高精度集成的系统,多波束换能器的空间标定(校准)一直是多波束测量数据处理不可或缺的工作。目前关于多波束空间标定算法的研究已经很多,但是大多都是采用斑片试验(Patch Test)法,以人工交互方式为主,需要操作人员多次调整,以不同测线多波束条带对齐为参考进行标定。这种方法自动化程度低而且在可视化调整过程中操作人员的主观差异对最终校正参数存在较大影响。针对斑片试验法自动化程度低、标定标准的人为主观差异性,本文利用点云匹配方法寻找多波束条带之间的匹配点对,然后根据严密的海底点波束脚印的波束归位计算公式,建立了以多波束测深系统安装参数误差为未知量的最小二乘平差模型,整体求取多波束测深系统安装参数误差,提高标定过程的自动化程度和标定结果的客观、标准化,主要研究工作和创新点如下:(1)对基于法向量的点云配准过程中的阈值设定方法进行改进。本文通过分析基于法向量的点云配准方法,以多组多波束数据为实验对象,经过数据分析提出新的阈值设定方法。针对多波束数据提出新的基于法向量点云配准的阈值设定方法,寻求得到了条带间点云的匹配点对。(2)构建了整体求取多波束安装偏差计算模型。本文首先分析了多波束声呐系统的工作原理、各传感器在测量船上的安装方法、涉及到的空间坐标的建立,详细推导了顾及多波束换能器安装偏差角、瞬时姿态角的波束脚印归位计算公式。并在此基础上,构建了多波束系统安装偏差探测模型,实现了对多波束安装偏差的整体求解,本方法顾及了安装误差欧拉角之间的耦合效应,相对于斑片试验法更为严谨。