国产海洋地球物理设备简述----侧扫声纳

9 Z4 S, l- o8 b2 b9 F

本文是结合自己道听途说和参考各设备厂商的网站写出来，因为这些设备，博主都没有用过，有不正确的地方，请多多谅解。

* [5 y! T( v: G- [- s! D

据说，目前国内的侧扫声纳设备，获取市场较为认可是：蓝创海洋的侧扫声纳，设备代理商也是主推他们家的侧扫声纳。在蓝创海洋的网站上，侧扫声纳的产品非常多，按频率数量分：单频、双频和三频；按照频率分：150KHz，300KHz，450KHz和900KHz。‘

3 m' \; W/ I, [ C8 f- K

为了便于比较，选用他们的双频设备：Shark-S150D超高清双频侧扫声呐，它的实物图片和技术参数如下：

g: A# k* I p6 e5 g

​

与之相比较的设备是主流的侧扫声纳Klein3000/4000，它的拖鱼与上面的图片基本一样，技术参数见下表

q/ m, _ }; d

- O2 W g( {5 ]" F! k

从2个技术参数来看：

（1）拖鱼重量，拖鱼重量都是29Kg，一个人提有点费劲，如果太轻了，拖鱼不易下沉，有时还要加铅块。

$ T! }( ^7 i# c% h, ^- |

（2）工作频率，高频为400-500KHz，低频为100-150KHz，差别不大。

（3）波束开角，此参数反映了声纳图像的分辨率，

3 C% [+ ?& d2 L, L, E! M* {

Shark-S150D：波束水平开角为0.6° @150kHz，0.2° @450kHz，垂直开角：50°

& @, ]. k% W. T( C; j

Klein3000：波束水平开角为0.7° @100kHz，0.21° @500kHz，垂直开角：40°

$ P, _6 Q4 r4 o! ^8 Y1 p# A

水平和垂直开角也差不多，这里有必要简单说说侧扫声纳的原理。侧扫声纳发射水平小开角，垂直大开角的扇形波，碰到海底或水中物体会产生散射，其中反向散射波（回波）会按原传播路线返回被换能器接收。一般情况下，硬的、粗糙的、凸起的海底，回波强；软的、平滑的、凹陷的海底回波弱，被遮挡的海底不产生回波，距离越远回波越弱。下面是一些示意图片：

6 k. w8 ]' Q5 R5 \7 ~; [

# K1 J9 V3 U0 Z! }( |0 {

（4）距离范围，与工作效率有关

Shark-S150D：最大量程450m @150kHz，150m @450kHz

. Q) l! ]) R1 Y7 I( {" }

Klein3000：25m至1000m有15档可调

" g8 x8 N$ R( w' G" ^. `! P

单侧量程是这2个设备最大的差别，据了解，Shark-S150D想要到达450m量程，需要水深50m，也就是Shark有效扫宽大约为水深的10倍；而 Klein3000的量程为水深的10-20倍。据行业的资深人士说区别主要是算法，因为我国掌握了声学端子小型化的技术以后，国外声学设备为了降低成本，也是采购我们的声学端子。

" r' \& N" [0 ?+ \' ^& ?

如果你采购的侧扫声纳用作工程勘察项目，一般单侧扫宽都不会超过150m，两者都可以用，效率和质量基本一样；如果你采购的侧扫声纳用作普调，扫宽需要尽量宽一些，Klein3000就更合适；如果在海底丢失了一个东西，需要在小范围内寻找，可以选用Shark更高频率的产品。

# C0 n% k; I* }7 X

现在看看Shark侧扫声纳的图谱，来自于蓝创海洋的官网：

线缆：

8 a) S- v) e3 G, Q$ A7 ?

沙波纹：

' t) x! f. g( D5 K/ m' h$ g, P

沙波纹：

% c$ h9 @8 K$ f, s% E2 w W9 B

沉船：

0 v9 @# O) D; f, Q& W* T) L

: h( ?4 M4 }, u: D5 L6 F

沉船：

& m8 i H6 @1 H3 k0 o

s& K9 Y' @, S

沉船：

砖结构：

水下古城的小桥和河道：

! I0 l" B. s; I4 r! w9 L

沟道：

, a6 [% [5 \- T! ?- h. B- `

以下Klein3000的声纳图谱，可以比较一下两者的效果：

从我们单位的勘测报告里摘出来的，可能有点模糊，图谱都是单侧扫宽100m/150m。

9 R) J0 [# ^1 X: M

防波堤抛石和线状物：

# j" A" J" t8 e* B+ F; O9 @

: p( a. s) Q$ I2 N1 N

油田施工拖痕：

6 m! J& ? m# V1 K; i) Q 1 t! ^0 Y$ R5 H; u

出露的管线及疏浚的航道：

沙波纹：

( m1 I6 A2 c+ P2 Y( W & ]6 m5 y) K z% _( x) Z5 M5 W

管道沟：

掉落的集装箱，第二张为多波束的点云图：

! a* Y. o( _8 \2 K( N- j% ?2 L+ l 8 a7 {. Q* S0 U

石油平台附近的管缆（被水泥压块压着）

! h* E4 G5 {; W8 c, T 1 _, W9 T. f+ R" N% b1 W9 n( `

从Shark-S150D和Klein3000的图谱对比，两者图谱差别不大，说明Shark-S150D应该是可勘用的。从价格上看，国产侧扫声纳的价格大约相当于klein3000不含税的价格的一半左右。

9 s8 B6 n0 R% Y) X. E

“xiaok海洋测绘网”是一个博客性质的网站，博主住在美丽的海滨城市--青岛，常年在沿海和大洋从事着艰苦的海洋调查工作。网站的内容是博主和同事们学习和工作的总结，主要包括三个方面：

8 z7 M# S8 O& d+ ^" V& O. O- ]

1、海洋调查设备的安装、测量和使用；

2、海洋调查数据的后处理和图件编制；

# m0 A# g7 N* o" t7 n

3、自编软件的开发和使用 。

坚持更新，积跬步，必有所成。网站的精华内容会在同名公众号更新。如果感兴趣，就扫描下面的二维码关注一下吧。公众号非常欢迎同行投稿。

5 N) s9 d+ V. X6 G- Y$ K$ N1 a+ J0 ^

《海洋测绘十年》的书稿已经发给出版社了，主要内容是对海洋测绘一线工作的经验总结，干货满满。按照书中的步骤就可以完成相关设备的安装使用和其数据处理和编图，不仅可以用来指导行业新人更快地入门，早点进入工作状态，而且还可以为行业专家提供一些有意义的参考。

! @2 C4 S# e4 E; p& D1 K

如果你是从事海洋测绘相关的工作，相信本书不容错过。预订请点击如下链接，在文后进行打赏，并留下邮寄地址和电话：

《海洋测绘十年》正式开启预订

& `! s ]& V! y7 q5 h; Q' {0 ` 7 i& A( H# j1 v7 \4 K) P. G ^' p* W2 c: ~4 w: D7 [" U% K" v4 ] ( N9 Z. ]. o4 x2 l9 G9 t1 W/ g