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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。‘

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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:

8 l% M$ u- I, ~5 E a3 x) Y2 b3 F
+ o. Z) x( y5 {) D( ^

( o$ E5 t& \, Z0 b6 H l
* y4 M$ I6 \! _- e0 r- K& H8 C

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

9 H6 M# S* k/ n4 f; r; G7 j: V* }8 S
% h4 z3 F* e$ P8 j& v) j/ x! Z

从2个技术参数来看:

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(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。

! R9 }. K" \1 k% v9 A; L

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

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(3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,

9 N" b1 T% z9 v: `. ~ c8 E

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°

/ W+ j5 P) P. P% Z7 F- X5 k

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:

4 f3 N3 Z# x& g/ x' t. y
! s/ w8 v; E9 M( H3 i, l
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(4)距离范围,与工作效率有关

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

5 F) J2 T i, E/ r

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。

5 O! b' F, l- h4 @7 M1 ^

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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! k7 I, p8 D, h$ [1 D N8 _- r s

沙波纹

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+ A9 v+ r; ~4 g* W0 v3 d

沙波纹:

' D# [) o) A3 O6 M8 n' V% F
* k. i% v+ b, b% a. c; Z$ E

沉船:

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8 [4 y+ @% o: M; W: }

沉船:

1 ?8 y- M" P) m& J9 ^1 }; Q# A5 t
9 j, n5 D+ K+ v& O. ~; Y

沉船:

F* i( n3 l& k
0 a& {$ l1 x& H% q: ?' V$ J

砖结构:

5 j4 f# D7 b7 I V* a" _
8 b" p& i! H" R1 n

水下古城的小桥和河道:

( a5 Z" r3 s* r, p( D
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沟道:

9 s( a4 p) Q5 G' `$ K/ j" a ?' @
$ n) S" F1 c7 ~& T1 n

以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:

& H; a. L' R. e5 v

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。

5 v) U/ o: g) L* S; V% e# C1 n$ k

防波堤抛石和线状物:

- |. @6 @4 a; G( I
' x' t. Z9 C. d |+ n

油田施工拖痕:

% I; @ n4 i8 O! K. e/ Z
7 V# V3 H5 W5 s/ Z4 f7 L6 q

出露的管线及疏浚的航道:

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; G7 ^1 J. w% c+ G- U, T7 S! `

沙波纹:

1 Q! s+ l4 P8 g) h3 Z) F
- C2 ]* e5 j) n4 j

管道沟

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掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:

$ Z* m5 \& \4 L9 S$ K; C2 z
+ A; Y6 H z! H* v- J% c
K; S4 l- H. P, W* s% M- j

石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)

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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
活跃在昨天 10:52
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