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發布時間:2020-11-09 09:20  






多波束系統的核心介紹
測深系統的換能器基陣,由發射聲信號的發射陣和接收海底反射回聲信號的接收陣組成。發she器發出一個扇形波束,其面垂直于航跡,一般開角為 60°~150°,航跡方向的開角約為0.5°~5°。接收陣接收海底回波信號,經沿時或相移后后相加求和,形成幾十個或者數百個相鄰的波束。航跡方向的波束開角一般為1°~3°,垂直于航跡的開角為0.5°~3°。組合發射和接收波束可得到幾十個或幾百個窄的測深波束。換能器基陣可以直接裝在船底或在雙體船上拖曳。為了保證測量精度,必須消除船在航行時縱橫搖擺的影響,一般采用姿態傳感器進行姿態修正。
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多波束系統的探測目標機制
多波束是一種測深工具而并非成像系統,無法直接在記錄紙上進行打印,必須先構建數字地形模型(DTM),再根據DTM構建地貌影像圖,從而能夠反映細微的地形起伏所導致的坡度和坡向變化;此外,多波束的中央波束探測效好,邊緣波束效果差;多波束采用三維可視化的方法進行目標判斷,在3D GIS系統中可以直接提取目標物的平面位置和高度,還能夠從不同的角度進行觀察,便于掌握目標物的形狀特征。但是,除非我們在進行測深的同時采集反向散射強度信息,否則我們無法得到與目標物的底質類型相關的信息,因此,多波束比較適合于沉船或者管線等容易根據形狀進行判斷的目標。
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多波束系統的應用展望
多波束系統不同于單波束測深系統,它實現了從“點”“線”水下地形測量到條帶式、全覆蓋、“面”測量的變革,保證了較寬的掃幅和較高的測點密度,因而多波束測深具有全覆蓋、、高密度和率的特點。多波束探測系統已經廣泛應用于海洋礦產、考古調查研究、事故調查和勘探等多個領域。
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多波束系統的應用介紹
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多波束測深是水聲技術、計算機技術、導航定位技術和數字化傳感器技術等多種技術的高度集成,由多個子系統構成,雖然不同的多波束系統的組成單元不盡一致,但大體上可以將其分為聲學系統、數據采集系統、數據處理系統和外圍輔助傳感器幾個部分。
多波束采集系統完成波束的觸發,經換能器發射和接收后將其轉換為數字信號,反算出其測量距離或記錄往返時間,通過定位設備、姿態儀、聲速剖面儀和電羅經等實現船舶瞬時位置、姿態、航向的測定以及海水中聲速的傳播特性,由數據處理系統綜合聲速、定位、姿態、聲速剖面和潮位等信息,計算波束腳印的深度及坐標,繪制海底地形圖。
