旁侧声纳探测.ppt

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1、旁侧声纳探测SideScanSonarexploretion一旁侧声纳探测概述主要用途旁侧声纳探测属于高分辨率声信号海底探测方法，广泛地应用海底目标探测，国家海洋划界调查，海洋地质，海洋工程调查，海底地貌调查，港口码头调查，海洋通信路由调查。声纳的探测的描述旁扫声纳在海底不稳定性的勘测中，是一个重要的工具。可用于识别海底微观和宏观的特征，如海底沟谷、泥火山、沉溺物、沙波沙脊和海底滑坡等，如果能和测深、海底取样、浅地层剖面进行综合解释时，还可以判别海底沉积的岩性如果在特定的区加密测线，可以做出旁测声纳

2、镶嵌图，直观的了解海底呈现的地貌地质现象。旁扫声纳由三部分组成：水下拖曳的换能器，即拖鱼；电缆；和记录器声纳的探测的描述声纳的探测原理和测深相似，它所发射的波束垂直于船的走向，主波束的轴与海底有一的角度，向船两侧扩展的宽度随量程不同可达数百米。旁扫声纳记录仪上显示的图像与下列因素有关：海底声学反向散射特性，这些特性随掠射角也就是主波束的轴与海底所成的角度的变化而变化；反射回程距离。这两种因素对记录图像的特征会产生很大的影响。因为从平坦海底反射回来的信号主要是随沉积物的反射特征不同而变化。一般来说粗粒

3、沉积物的反射比细粒沉积物的反射强。旁侧声纳的主要类型:高、中、低频侧扫声纳悬挂式、拖扯式侧扫声纳单、双频式侧扫声纳单波束与双波束侧扫声纳CW脉冲和调频脉冲侧扫声纳SandridgesSeabedpipelineFig.4Sandridgesandseabedpipeline(surveyedbySimradEM3000multibeamechoSounder)海底管线沙脊EM3000声纳的高清晰海底侧扫图象二、侧扫声纳的工作原理水平开角垂直开角左换能器阵列右换能器阵列旁侧声纳侧扫工作原理示意图航向A

4、ABCD扫描区安放在船两侧的左右两换能器阵列同时向船两侧发射有一定水平和垂直开角的波束并分别接收来自海底ABCD和EFGH梯形面积的反射和散射波束图象；并在显示设备上分别用不同色度来表示海底不同特征一条反映海底信息且与测线垂直的线型图象，而且船在行进中定时发射接收和显示，按周期发射脉冲波束。EFGH侧扫波的与海底形状关系无回波阴影区海底换能器阵列不规则海底时的侧扫波方向示意图*由换能器垂直到海底的声波为反射波，而且波束在海底的投影面积最小*远离换能器非垂直海底的波束投影到海底的面积大，其回波为散射波

5、；*整个波束在海底的扫描阴影呈现梯形状*在不规则且起伏大的海底，由于侧扫角度的原因会产生无回波的阴影区*回波的强弱与海底结构性质有关侧扫声纳的主要技术指标工作频率（与探测深度有关）最大作用距离波束的开角脉冲宽度分辨率覆盖宽度CS-1型侧扫仪器的技术指标与使用要求工作频率：100kHZ500KHZ最大作用距离:2×(650-750)m2×(120-150)m波束的开角水平1°/垂直40°水平0.2°/垂直40°脉冲宽度0.4ms0.05ms技术使用要求：最大工作深度300米正常航速1－6kn适应海况4

6、级工作温度0-40度无故障时间>600h平均故障维修时间<0.5h湿度≤93%CS-1声纳系统的基本组成GPS工作站记录器绞车拖鱼探头控制中心CS-1声纳系统组成框图中心控制器任务：在软件的配合下，控制整个系统的工作，包括数据的发射控制，回波数据的采集接收、处理与显示以及图象的处理与镶嵌，目标的测量等功能。拖鱼（发射与接收换能器探头）结构：由前部和后部两部分组成前部：鱼头，换能器舱，拖钩后部：电子枪，鱼尾，鱼翼功能：由电子枪产生的声脉冲经驱动后由发射换能器按一定角度向海底发射，再由接收换能器接收海底

7、来得回波并经放大和滤波后输送给主控制器。收发换能器电子枪头部尾部拖钩尾翼声波声纳探测的定位设备船载式差分DGPS定位系统型号为：TRIMBLE--212H精度为：±2.0米Seapath2000型旁测声纳侧扫仪挪威Simrad公司生产技术指标:测量参数精度°船首向Heading）±0.075°横摇（Roll）±0.05°纵摇（Pitch）±0.05°起伏（Heave）±0.05m位置（Position）±2.0m（95%CEP）声纳的探测方法实施要求粗测：对目标海区进行大面积的海底测量，初步查明测区

8、目标的位置、高度、走向等测线要垂直构造走向，相邻测线要相互重叠不出现漏测区。细测：在粗测的基础上，对已知目标的进一步的测量以确定目标的存在；对特定目标要锁定几个方向对目标进行确定。侧扫声纳测量的实施侧扫前的准备：1.调试检查仪器确保系统正常工作2.进行静动态试验，确定最佳仪器参数与探测工作参数。3.搜集了解测区概况：水深、地貌、障碍物、潮流、流向、气象等4.确定测船的航速、吃水等5.设计确定测扫实施方案与测线设计测扫的海上实施按照设计方案进入测区沿测线实施测量测扫资料