多波束系統(tǒng)的工作原理

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是利用發(fā)射換能器陣列向海底發(fā)射寬扇區(qū)覆蓋的聲波，利用接收換能器陣列對(duì)聲波進(jìn)行窄波束接收，通過(guò)發(fā)射、接收扇區(qū)指向的正交性形成對(duì)海底地形的照射腳印，對(duì)這些腳印進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚淮翁綔y(cè)就能給出與航向垂直的垂面內(nèi)上百個(gè)甚至更多的海底被測(cè)點(diǎn)的水深值，從而能夠準(zhǔn)確、快速地測(cè)出沿航線一定寬度內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀和高低變化，比較可靠地描繪出海底地形的三維特征。

多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

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多波束測(cè)深系統(tǒng)具有測(cè)量范圍大、測(cè)量速度快、精度和的優(yōu)點(diǎn),它把測(cè)深技術(shù)從點(diǎn)、線擴(kuò)展到面,并進(jìn)一步發(fā)展到立體測(cè)深和自動(dòng)成圖，特別適合進(jìn)行大面積的海底地形探測(cè)。這種多波束測(cè)深系統(tǒng)使海底探測(cè)經(jīng)歷了一個(gè)革命性的變化，深刻地改變了海洋學(xué)領(lǐng)域的調(diào)查研究方式及成果的質(zhì)量。有些國(guó)家自其問(wèn)世之后,己經(jīng)計(jì)劃把所有的重要海區(qū)都重新測(cè)量一遍。正因?yàn)槎嗖ㄊ鴹l帶測(cè)深儀與其它測(cè)深方法相比具有很多不可比的優(yōu)點(diǎn)，僅僅近20多年時(shí)間,世界各國(guó)便開(kāi)發(fā)出了多種型號(hào)的多波束測(cè)深系列產(chǎn)品20世紀(jì)60年代初開(kāi)始，相繼研制了幾種類(lèi)型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度200～12000米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的 3倍以上。多波束測(cè)深系統(tǒng)同綜合定位系統(tǒng)配合，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理標(biāo)繪等深線圖，是70年代末以來(lái)海道測(cè)量工作的一個(gè)突破。

多波束系統(tǒng)的特點(diǎn)

多波束以帶狀方式進(jìn)行測(cè)量，波束連續(xù)發(fā)射和接收，測(cè)量覆蓋程度高，對(duì)水下地形可100%覆蓋。與單波束比較，波束角窄，能夠完全反映細(xì)微地形的變化。單波束是點(diǎn)、線的反映，而多波束則是面上的整體反映。多波束測(cè)深系統(tǒng)的測(cè)量成果更真實(shí)可靠，由于是全覆蓋，其大量的水深點(diǎn)數(shù)據(jù)使等值線生成真實(shí)可靠；

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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(guò)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。