多波束探測(cè)與側(cè)掃聲吶掃測(cè)作為水下障礙物探測(cè)的2種常用技術(shù)手段各有優(yōu)勢(shì)。就多波束探測(cè)技術(shù)而言,其優(yōu)勢(shì)在于通過獲得精確的水深數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)水下障礙物的精準(zhǔn)定位。側(cè)掃聲吶在大范圍快速獲取地貌性質(zhì)、形狀判斷中優(yōu)勢(shì)更顯著�；诖�,該文以某水庫(kù)救援項(xiàng)目為研究案例,對(duì)水下障礙物側(cè)掃聲吶掃測(cè)和多波束探測(cè)的具體應(yīng)用過程進(jìn)行分析。結(jié)合這2種技術(shù)對(duì)水下地形環(huán)境、水下地貌進(jìn)行描繪,可以實(shí)現(xiàn)高效互補(bǔ),從而獲得精確的水下地形數(shù)據(jù)和水底地貌影像。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2020,(10)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

多波束測(cè)深原理

采用側(cè)掃聲吶系統(tǒng)進(jìn)行水下障礙物測(cè)量時(shí)，系統(tǒng)換能器能向兩側(cè)水底發(fā)射出超過100 kHz的聲波，該聲波無(wú)穿透能力，因此回波信號(hào)較強(qiáng)，且完全來(lái)源于水底面的反射。采用換能器接受并處理返回波束，按照強(qiáng)度、時(shí)間對(duì)返回波束進(jìn)行處理，可獲得具體的像素值。就返回波束強(qiáng)度而言，其不僅包含了水底起伏信息，而且還涉及水底底質(zhì)信息。通常，回波束信號(hào)較強(qiáng)的區(qū)域，其水底較為堅(jiān)硬、粗糙。而回波束信號(hào)較弱的地區(qū)，水底較為柔軟、平坦或呈下凹趨勢(shì)�；夭ㄐ盘�(hào)經(jīng)由工作站進(jìn)行處理，最終形成側(cè)掃聲吶圖像（如圖2所示）。需注意的是，側(cè)掃聲吶采用的是斜距成像原理，其數(shù)據(jù)的采集過程較為特殊，這使得在形成側(cè)掃聲吶圖像的過程中，圖像是按照發(fā)射Ping排列的掃描序列圖像轉(zhuǎn)換而來(lái)，因此存在一定的缺陷。如速度失真、斜距變形、目標(biāo)距離變形、水底坡度變形等，此外，側(cè)掃聲吶圖像還容易出現(xiàn)雙曲變形、隨機(jī)變形和拖魚高度變化引起的變形等缺陷。可見側(cè)掃聲吶系統(tǒng)不具備整體的地理方位和可量測(cè)性，其在反應(yīng)水底對(duì)象的空間分布狀況的能力上還有待提高[3]。

多波束系統(tǒng)安裝示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一型海上支持/維護(hù)船安裝深水多波束的可行性研究[J]. 殷憲峰.  中國(guó)水運(yùn). 2020(05)
[2]依賴多波束合成孔徑側(cè)掃聲納圖像的海底障礙物研究[J]. 馬深.  電子測(cè)量技術(shù). 2020(05)
[3]海洋物探技術(shù)在近岸海底礁石探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 張惟河.  中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2020(03)
[4]多波束與側(cè)掃聲納在水下障礙物探測(cè)中的綜合應(yīng)用[J]. 別偉平,郭志勇,于永寬.  港工技術(shù). 2019(S1)



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