多波束系統(tǒng)的原理介紹

多波束測深系統(tǒng)是利用安裝于船底或拖體上的聲基陣向與航向垂直的海底發(fā)射超寬聲波束，接收海底反向散射信號，經(jīng)過模擬/數(shù)字信號處理,形成多個波束，同時獲得幾十個甚至上百個海底條帶上采樣點的水深數(shù)據(jù)，其測量條帶覆蓋范圍為水深的2一10倍,與現(xiàn)場采集的導(dǎo)航定位及姿態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合,繪制出、高分辨率的數(shù)字成果圖。

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多波束測深系統(tǒng)的組成

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多波束測深系統(tǒng)一般由聲學(xué)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、輔助參數(shù)測量是子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)組成。

①聲學(xué)子系統(tǒng)主要負責波束的發(fā)射和接收。

②數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)完成波束的形成，并將接收到的聲波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采集信號往返程傳播時間。

③輔助參數(shù)測量了子系統(tǒng)主要由定位傳感器、姿態(tài)傳感器、聲速剖面儀和電子羅經(jīng)組成，負責測量船位置、姿態(tài)、航向和海水聲速傳播特性的測定。

④數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)綜合利用聲波信號傳播時間、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等觀測信息，計算波束在海底投射點的坐標和深度，并繪制海底地形二維平面圖和三維立體圖。

多波束系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

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多波束測深系統(tǒng)還可以應(yīng)用于堤防、水庫、湖泊及海洋等水域的水下地形測量，進行水下工程及其水工建筑物的安全檢測（如拋石護岸等）；河道疏浚及港口、碼頭、橋梁的工程測量；水下管線、電纜等的監(jiān)測；沉船、水下物體的打撈搜尋等。這套系統(tǒng)的測量效益、實用性和廣闊的應(yīng)用前景將進一步顯現(xiàn)。