多波束測深系統(tǒng)簡介

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同時(shí)獲得數(shù)十個(gè)相鄰窄波束的回聲測深系統(tǒng)。一般由窄波束回聲測深設(shè)備(包括換能器、測量船搖擺的傳感裝置、收發(fā)機(jī)等)和回聲處理設(shè)備(包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字磁帶機(jī)、數(shù)字打印機(jī)、橫向深度剖面顯示器、實(shí)時(shí)等深線數(shù)字繪圖儀、系統(tǒng)控制鍵盤等)兩大部分組成。主要用于海底地形測量、掃海測量和海上施工區(qū)域的測量。

裝在測量船上的多波束測深系統(tǒng)，每發(fā)射一個(gè)聲脈沖，可以獲得船下方的垂直深度，同時(shí)獲得與船的航跡相垂直的面內(nèi)的幾十個(gè)水深值，從而實(shí)時(shí)繪出海底地貌圖。通過船上計(jì)算機(jī)對各種數(shù)據(jù)的處理，可由繪圖儀繪出等深線圖，精準(zhǔn)測定航行障礙物的位置、深度。20世紀(jì)60年代初開始，先后研制了多種類型的多波束測深系統(tǒng)，工作深度為200--1200米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的三倍以上。

多波束系統(tǒng)的系統(tǒng)類型

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按工作頻率分為高頻、中頻和低頻三種類型。一般將工作頻率在95千赫以上的稱為淺水多波束系統(tǒng)，頻率在36～60千赫的稱為中水多波束系統(tǒng)，頻率在12～13 千赫的稱為深水多波束系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高儀器自身的適應(yīng)性，許多新生代多波束測深系統(tǒng)一般采用雙工作頻率、可變脈沖發(fā)射寬度及可變掃測寬度設(shè)計(jì)方式，以達(dá)到使用單一系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)全海深測量的目的。

多波束系統(tǒng)的應(yīng)用介紹

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多波束測深是水聲技術(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。