PDF《第七讲 - 侧扫声纳》

! #: 物理 声纳技术及其应用专题 第七讲- 侧扫声纳 许- 枫.

- - 魏建江 (中国科学院声学研究所- 北京- /00010) 摘- 要- - 侧扫声纳是探测海底地形地貌的重要工具, 计算机技术的广泛应用极大地促进了侧扫声纳的发展&

文章 介绍了侧扫声纳的发展过程、 典型应用、 工作原理、 声图成像特征及发展趋势&

关键词- - 声纳, 侧扫声纳, 声图 23- 45,6. - -

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A*65 F00G H 0I H /J 收到初稿, F00G H G H FK 收到修改稿 .- 通讯联系人&

8A*)(: LBM A* /- 概述 人类为了获得丰富的海洋资源, 首先必须了解 海底地形和地貌, 由此促进了侧扫声纳的问世&

F0 世纪 J0 年代初期, 英国海洋地质学家提出应用声学 侧扫原理, 同时在海上用两艘船只分别在船侧拖曳 一个换能器, 在船的对应一侧探测海底地貌&

/KGF 年以后, 英、 美、 法等国陆续开发出产品, 最初的产品 是舷挂式的, /KGN 年出现拖曳式侧扫声纳&

/KO0 年, 英国海洋研究所研制出适合大洋使用的 PQRS9T 侧 扫声纳, 作用距离达 F0 多公里&

F0 世纪

10 年代以后, 计算机技术广泛应用于 侧扫声纳, 到F0 世纪 K0 年代, 国内外出现了一系列 数字化的侧扫声纳, 使侧扫声纳技术上了一个新台 阶&

我国在 /KO0 年开始研制侧扫声纳, /KOF 年, 中 国科学院声学研究所 (以下简称声学所) 和华南工 学院 (现改名为华南理工大学) 均研制了舷挂式的 侧扫声纳产品&

/KOJ 年, 声学所研制出拖曳式侧扫 声纳并装备了海测部队&

/KKJ 年, 声学所开发出全 数字的侧扫声纳, 技术水平达到当时国际水平&

F000 年, 声学所又开发出海底图像声纳, 把侧扫声纳、 海 底浅层剖面声纳和测高声纳组合在一起, 为水下探 测又提供了一种新设备&

近/0 年来, 由于一些特殊的需要, 在原侧扫声 纳的基础上, 开发出了适合高速应用的多波束和多 脉冲侧扫声纳及可以测量海底地形的三维侧扫声纳 表/- 侧扫声纳分类表 分类原则 类型 安装方式 舷挂、 拖曳 安装对象 水面船只、 水下运载器 工作频率 低频、 中频、 高频 信号类型 U7 脉冲信号! 、 线性调频 波束数 单波束、 多波束 工作原理 单脉冲、 多脉冲 工作深度 浅拖、 深拖 !- U7 脉冲信号表示一段固定长度的正弦波脉冲信号 ・

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5 6 ・ ! # 卷($%%&

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23 等产品, 目前已经形成了非常完整的侧扫声纳 系列, 用户可以根据不同的需要, 选择不同类型的产 品- 表'

列出了按不同原则分类的侧扫声纳类型- $! 侧扫声纳应用 侧扫声纳有三个突出的特点: 一是分辨率高, 二 是能得到连续的二维海底图像, 三是价格较低, 所以 侧扫声纳出现以后很快得到广泛应用, 现在已成为 水下探测的主要设备之一- 侧扫声纳主要应用在以 下几个方面- !- # 海洋测绘 侧扫声纳可以显示微地貌形态和分布, 可以得 到连续的有一定宽度的二维海底声图, 而且还可能 做到全覆盖不漏测, 这是测深仪和条带测深仪所不 能替代的, 所以港口、 重要航道、 重要海区, 都要经过 侧扫声纳测量 (见图 '