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多波束測(cè)深系統(tǒng)簡(jiǎn)介

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同時(shí)獲得數(shù)十個(gè)相鄰窄波束的回聲測(cè)深系統(tǒng)。一般由窄波束回聲測(cè)深設(shè)備(包括換能器、測(cè)量船搖擺的傳感裝置、收發(fā)機(jī)等)和回聲處理設(shè)備(包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字磁帶機(jī)、數(shù)字打印機(jī)、橫向深度剖面顯示器、實(shí)時(shí)等深線數(shù)字繪圖儀、系統(tǒng)控制鍵盤等)兩大部分組成。主要用于海底地形測(cè)量、掃海測(cè)量和海上施工區(qū)域的測(cè)量。

裝在測(cè)量船上的多波束測(cè)深系統(tǒng)，每發(fā)射一個(gè)聲脈沖，可以獲得船下方的垂直深度，同時(shí)獲得與船的航跡相垂直的面內(nèi)的幾十個(gè)水深值，從而實(shí)時(shí)繪出海底地貌圖。通過船上計(jì)算機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)的處理，可由繪圖儀繪出等深線圖，精準(zhǔn)測(cè)定航行障礙物的位置、深度。20世紀(jì)60年代初開始，先后研制了多種類型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度為200--1200米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的三倍以上。

多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

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多波束測(cè)深系統(tǒng)具有測(cè)量范圍大、測(cè)量速度快、精度和的優(yōu)點(diǎn),它把測(cè)深技術(shù)從點(diǎn)、線擴(kuò)展到面,并進(jìn)一步發(fā)展到立體測(cè)深和自動(dòng)成圖，特別適合進(jìn)行大面積的海底地形探測(cè)。這種多波束測(cè)深系統(tǒng)使海底探測(cè)經(jīng)歷了一個(gè)革命性的變化，深刻地改變了海洋學(xué)領(lǐng)域的調(diào)查研究方式及成果的質(zhì)量。有些國(guó)家自其問世之后,己經(jīng)計(jì)劃把所有的重要海區(qū)都重新測(cè)量一遍。正因?yàn)槎嗖ㄊ鴹l帶測(cè)深儀與其它測(cè)深方法相比具有很多不可比的優(yōu)點(diǎn)，僅僅近20多年時(shí)間,世界各國(guó)便開發(fā)出了多種型號(hào)的多波束測(cè)深系列產(chǎn)品20世紀(jì)60年代初開始，相繼研制了幾種類型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度200～12000米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的 3倍以上。多波束測(cè)深系統(tǒng)同綜合定位系統(tǒng)配合，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理標(biāo)繪等深線圖，是70年代末以來海道測(cè)量工作的一個(gè)突破。

多波束系統(tǒng)的應(yīng)用介紹

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多波束測(cè)深是水聲技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成，由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，雖然不同的多波束系統(tǒng)的組成單元不盡一致，但大體上可以將其分為聲學(xué)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和外圍輔助傳感器幾個(gè)部分。

多波束采集系統(tǒng)完成波束的觸發(fā)，經(jīng)換能器發(fā)射和接收后將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，反算出其測(cè)量距離或記錄往返時(shí)間，通過定位設(shè)備、姿態(tài)儀、聲速剖面儀和電羅經(jīng)等實(shí)現(xiàn)船舶瞬時(shí)位置、姿態(tài)、航向的測(cè)定以及海水中聲速的傳播特性，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)綜合聲速、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等信息，計(jì)算波束腳印的深度及坐標(biāo)，繪制海底地形圖。

多波束系統(tǒng)應(yīng)用介紹

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多波束測(cè)深系統(tǒng)也稱為條帶式測(cè)深系統(tǒng)，是利用聲波在水體的傳播特性來測(cè)量水深的一種聲學(xué)探測(cè)技術(shù)。該系統(tǒng)利用安裝于測(cè)量船底部的聲學(xué)換能器陣列，按照一定的角度向海底發(fā)射超寬聲波波束，并接收海底反向散射的回波信號(hào)，根據(jù)各角度反射聲波到達(dá)接收換能器的時(shí)間和相位，經(jīng)過信號(hào)解算得到多個(gè)探測(cè)點(diǎn)的水深值，這是一個(gè)主動(dòng)識(shí)別和進(jìn)行異常校正的測(cè)深過程，其水深測(cè)量值是根據(jù)發(fā)射聲波探測(cè)海底的往返時(shí)間與聲波在海水中的傳播速度來確定。