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声呐侧扫应用在哪些领域? - 海洋测绘官网

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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。

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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。‘

6 P! Q) }* M/ `9 H& ?0 W! Z9 ]) l9 W

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:

N1 L: k0 @ P9 h5 v+ w+ C
/ J+ U1 {" I5 I" Y

5 N. g9 T9 x8 }* g( Q
5 b2 q, S2 j4 E) R9 m

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

' o; _+ S. ~4 |6 x4 v
7 [2 m3 M& u* x& G& }' V

从2个技术参数来看:

8 Y. r- {! `: U" {) K6 F1 W+ @) a- t

(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。

& J2 O( Z4 o8 o" [* @' `& Z8 J9 b

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

- N/ N! w( g+ G- N5 {) b

(3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,

* Z. I2 b9 F" Z, h1 A, U

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

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

1 s( E/ ~9 z! I+ L$ Q: Z+ }. 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:

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3 t0 N& E) B0 M4 f
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(4)距离范围,与工作效率有关

8 O7 `* ]+ G$ h5 { [7 B; {

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

6 W- w4 O1 u' `

Klein3000:25m至1000m有15档可调

( c. `! U4 u% R, v8 H- r+ b! A

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。

8 S. w5 L e) z3 W! S( Q

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。

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现在看看Shark侧扫声纳的图谱,来自于蓝创海洋的官网:

4 E& X! D& h4 E2 b% W# G

线缆:

2 m- I' P7 F/ r
& y) @- x6 A9 Q& D4 `+ m* f- S

沙波纹

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沙波纹:

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8 h" Z8 H. a! y# m

沉船:

# V$ B* j7 C, D+ @/ P+ `
! p1 J: d/ c- g L1 a+ W

沉船:

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# v7 ?! d9 \) G y; H$ n4 G5 N; `

沉船:

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$ t) b1 M% k+ Q# v3 l3 x/ \" }, J

砖结构:

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& f/ d9 Q$ g3 `5 H, B

水下古城的小桥和河道:

6 P; l' C$ p% a$ S; Y' q" W
$ B0 u' g) E& Z5 b* u8 L& C. I8 F

沟道:

6 t5 f8 `, S2 L5 L; z% b) s0 f7 z$ I
4 b1 k! }. N* Y+ k& B

以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:

: @ A( O, ?/ D* ^* |9 O& Q

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。

6 p' [8 t% Z# Q2 ]

防波堤抛石和线状物:

2 |' E, J7 N7 ~ `( o( h7 A
5 x) D, `; F8 Q/ e" G* N

油田施工拖痕:

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- Q6 q; X2 U' G' a9 X3 s/ j4 j! x ~

出露的管线及疏浚的航道:

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& Z3 @% q0 w6 g( ?" S# p( O( M

沙波纹:

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; \8 ~+ c. O0 R9 d: H& ]9 ]5 n$ ]) R

管道沟

" s) r, ^9 V: k4 x. L& x0 m
" Q6 d8 i) T S- C

掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:

) s5 U( Z' }3 {' W! Q1 W' C+ Y
7 [3 ?, V8 a0 T( d c" a4 C K
F, D& |7 c# v0 L

石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)

8 N2 j; u. ?$ r1 S' _8 d- w/ d/ v
( a3 f. p; m) w b9 s9 H: q6 P

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。

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伪丶笑
活跃在前天 08:48
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