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。‘

2 ^. T7 w; X) R/ ^: c% N# y4 b

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:

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) R: d8 E' Z) {) b6 z: E

! w1 \5 `( t8 w9 v0 A9 V
7 \% @$ p) p) J7 C* H

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

3 z$ N# Q) L, A( n) N) R
3 f5 r3 b! Z' N! S

从2个技术参数来看:

- ?6 \# Z- n% L5 z; N

(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。

4 l/ k6 T# d0 w1 S8 j' e5 u& H

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

5 z" b, u, K6 L6 O

(3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,

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

( W$ r& u' o8 z" k8 f \! i V- u" N

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

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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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5 T G# n1 C6 v
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(4)距离范围,与工作效率有关

+ Q. `5 i! P3 [5 s$ V4 O/ n

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

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Klein3000:25m至1000m有15档可调

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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。

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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:

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线缆:

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3 o' y, V2 L! g. x5 c

沙波纹

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) O9 A0 Y- J) A" w- a) n% x9 [5 \

沙波纹:

5 R6 _5 p* c! e" w; m+ L" L
: S. T+ X( y2 q- _

沉船:

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9 u1 Y; V- D4 R8 @9 x# n

沉船:

1 r% v, u; I$ Q/ z# c2 L6 B1 m
. Q: O* r1 w/ R* E5 h% T) ^: B K

沉船:

0 { X4 V" Z4 J3 p5 J) N
( x8 m3 k/ }& N U

砖结构:

2 l* O% e6 Y' R9 K- i% _+ a
) @! j, b8 _3 ~# b9 R

水下古城的小桥和河道:

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: g/ D0 |9 S8 x& y$ j( J

沟道:

, O: G# a: K; J, c
* w& F" s7 i3 j* [. p% |5 R

以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:

8 Z6 b7 |( H3 x

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。

2 @6 _( r" K# h( A0 |2 J K" z

防波堤抛石和线状物:

) H8 L9 P$ R" [
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油田施工拖痕:

4 f, D8 U' g! n* J0 j7 M
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出露的管线及疏浚的航道:

4 E5 E6 A" J6 k: N5 H8 t b
" R' b3 ?0 t6 |/ ~8 H

沙波纹:

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( r0 \9 @$ Y. J& a2 m7 K

管道沟

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6 q7 x# D* v; B d9 T" R

掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:

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6 z8 x8 ^7 r7 v8 U7 {& j! ?" E
, f9 `! ^& }1 `) z0 m

石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)

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6 [8 \3 ^' f2 k7 I! O( i6 T

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2025-1-25
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