多波束测深仪

时间:2024-06-24 02:22:49编辑:花茶君

多波束测深系统的组成部分

典型多波束系统应包括3个子系统:①多波束声学子系统包括多波束发射接收换能器阵(声纳探头)和多波束信号控制处理电子系统;②辅助设备:提供大地坐标的DGPS差分卫星定位系统、用以提供测量船横摇、纵摇、艏向、升沉等姿态数据的姿态传感器、用以提供所测海区潮位数据的验潮仪、用以提供所测海区声速剖面信息的声速剖面仪等;③数据后处理软件(典型如Hypack)及相关软件和数据显示、输出、储存设备)。

多波束测深系统的工作原理

多波束测深系统能够有效探测水下地形,得到高精度的三维地形图。其工作原理图如下图所示。多波束测深系统的工作原理是利用发射换能器阵列向海底发射宽扇区覆盖的声波,利用接收换能器阵列对声波进行窄波束接收,通过发射、接收扇区指向的正交性形成对海底地形的照射脚印,对这些脚印进行恰当的处理,一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚至更多的海底被测点的水深值,从而能够精确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化,比较可靠地描绘出海底地形的三维特征。

多波束回声测深仪的区别

普通测深仪之所以会将海底“抹平”,关键就在于它不能区分不同地点的回波信号。多波束测深仪与普通的测深仪不同,它的发射换能器是特别设计的。普通测深仪发射的声波是圆锥形的,类似于从手电筒射出的光线,而多波束测深仪发射的声波是扇面的,有点类似于透过门缝的手电光线。多波束测深仪的发射换能器是朝着与航线垂直的方向向下的扇面发射声脉冲的,所以,在海底只有与航线垂直的一条线上有声波到达,因此也只有在这一条线上的海底才会反射声波。此外,它的接收换能器也是特别设计的,这种接收换能器只能接收某些特别方向的声信号,类似于透过一个多孔的纸板看东西。这样一来,不同地点的回波信号就像是通过不同的“孔”进入接收换能器一样,多波束测深仪也因此而得名。再用计算机来处理这些数据,就能得到与航线垂直的一条线上几十个点的深度了。随着测量船的行驶,可以迅速测出与航迹平行的几千米宽的一条带状海域内各点的深度。再配上必要的软件和绘图设备,就能绘制出所测海域的海底地形图。这项技术是美国通用仪器公司在20世纪70年代中后期研制出来的。近年来,不少公司利用这项技术相继研制出了类似的设备。多波束测深仪与传统的早波束测深仪相比,不仅测量的精度提高了,密度加大了,而且工作效率也提高了不少。架、专属经济区调查和工程地质、多金属结核和结壳、热液硫化物等矿产资源调查。---------以上文字出自《海洋知识一万个为什么》

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