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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。

. g \6 Z& L2 x( Y( B

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 D: D0 ]% \$ q y/ G! |2 A' s3 `

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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$ ]0 f- v1 Q9 r9 H- X# x

( q9 _. K, L/ m4 n( r$ u+ N
& v1 s: _: ]5 K; Q5 j3 T" J

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

5 V, H% O$ v) u
1 Z+ K) b: T2 Q6 N7 S; k8 p

从2个技术参数来看:

8 F4 H! q+ M1 K0 w0 F

(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。

9 w' C1 ^) D6 N$ P; F) g

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

5 |: J" g9 n, ^: u3 H$ {1 B; }3 {

(3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,

# H' E0 _: \8 v. W8 W

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

1 F$ @+ e8 Q2 p

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

) Y0 q! P5 n, p) Q) f+ u5 p' b) X

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:

7 i ~5 A5 o$ r2 ~; x$ S2 |
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(4)距离范围,与工作效率有关

1 ~0 s, O$ M( R, m" x

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

8 x9 M, i% \+ b: y

Klein3000:25m至1000m有15档可调

4 l2 j, j8 x9 X* n- V' _

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。

1 I$ s6 v$ ^9 M+ v

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:

3 b( V% z4 J1 e. E3 d
, w( L# |3 z0 I1 E, ], r

沙波纹

5 A, s `2 Y& F- E2 \* C
/ I; O& T, }( T* A8 w

沙波纹:

* z/ ?4 }- _2 `/ ^3 H
, {$ r; N! @. f2 _9 e. d/ [

沉船:

5 i0 J. n1 Z, u
+ A$ ~! b# F) G$ d2 Z( p2 q3 U3 U- z

沉船:

/ z6 {- s, J! I$ C" F" F
0 {$ W5 u2 z! C; o. i6 p7 L( z( N5 Z

沉船:

' p* c# J% E! _% v& M/ a. Q
7 p5 p" \: `+ r G: k( X

砖结构:

. r' S- s% |" g- \" k: W: ?7 M! H
+ r$ D, o, g* O9 q6 {) b* ]* x

水下古城的小桥和河道:

& l6 z$ a5 K8 W7 u: y7 K
' m+ v4 l, W7 y* Z

沟道:

5 k- F3 p+ ?0 N$ k$ V, m: D
/ j& Z/ I, \+ ?. X' F

以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:

7 O, N" l% d x3 @9 _

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。

1 ~# T: Q9 J v) L

防波堤抛石和线状物:

" `4 U0 z8 N( O/ |
0 D8 F5 r( S. F/ y' {+ t, R

油田施工拖痕:

6 j4 B' j9 m1 e; ?) f
" l: s2 _; e$ K2 w) U0 B

出露的管线及疏浚的航道:

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2 Q# B0 x+ ]5 M3 `7 ] u* J

沙波纹:

% M \9 ]6 q( \4 T' N* b9 T- e* v
( V! ^. v/ X* q3 \. y4 {7 x

管道沟

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L0 }4 S: |+ c9 N

掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:

) A( y, ~4 K5 j5 ] P& d7 h# N5 _% |! z% t
0 C' f/ X! E: w
5 K; @1 Z7 {. E" [

石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)

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; W; f4 b* T( Q' I* h0 \

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2026-2-8
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