多波束測(cè)深系統(tǒng)的組成

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多波束測(cè)深系統(tǒng)一般由聲學(xué)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、輔助參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)組成。

①聲學(xué)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)波束的發(fā)射和接收。

②數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)完成波束的形成，并將接收到的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，采集信號(hào)往返程傳播時(shí)間。

③輔助參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)主要由定位傳感器、姿態(tài)傳感器、聲速剖面儀和電子羅經(jīng)組成，負(fù)責(zé)測(cè)量船位置、姿態(tài)、航向和海水聲速傳播特性的測(cè)定。

④數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)綜合利用聲波信號(hào)傳播時(shí)間、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等觀測(cè)信息，計(jì)算波束在海底投射點(diǎn)的坐標(biāo)和深度，并繪制海底地形二維平面圖和三維立體圖。

多波束系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多波束的定位精度比側(cè)掃聲納要高2～5m。這是因?yàn)?，一方面多波束的平面位置誤差傳遞方程比側(cè)掃聲納系統(tǒng)要簡(jiǎn)單；另一方面多波束系統(tǒng)中的電羅經(jīng)和船資測(cè)量傳感器具有很高的精度，可以準(zhǔn)確地測(cè)定船體的姿態(tài)和船首向；此外，多波束系統(tǒng)的校正比超短基線要容易，各種系統(tǒng)誤差的消除也更為徹底。因此，對(duì)于多波束靠近中央波束所探測(cè)到的海底目標(biāo)，可以認(rèn)為其定位精度近似地等于GPS本身所能提供的精度。

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多波束系統(tǒng)的應(yīng)用介紹

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多波束測(cè)深是水聲技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成，由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，雖然不同的多波束系統(tǒng)的組成單元不盡一致，但大體上可以將其分為聲學(xué)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和外圍輔助傳感器幾個(gè)部分。

多波束采集系統(tǒng)完成波束的觸發(fā)，經(jīng)換能器發(fā)射和接收后將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，反算出其測(cè)量距離或記錄往返時(shí)間，通過定位設(shè)備、姿態(tài)儀、聲速剖面儀和電羅經(jīng)等實(shí)現(xiàn)船舶瞬時(shí)位置、姿態(tài)、航向的測(cè)定以及海水中聲速的傳播特性，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)綜合聲速、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等信息，計(jì)算波束腳印的深度及坐標(biāo)，繪制海底地形圖。