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多波束測量原理

利用相位疊加原理形成的。

波束是通過多震源以不同位置和時間序列發射聲波,為了精確控制波束指向性,多波束系統需要實時測量換能器附近的水體聲速;同時為了使波束穩定地指向海底,減弱船體的晃動對波束的影響,形成均勻整齊的腳印,實現“穩定測量”。

需要實時監測並記錄船體的橫搖、縱搖、船體起伏,以及航向,並調整不同位置震源的發射時間;由於入射角越大,在聲速界面處聲波的折射越明顯,所以在作業過程中需要經常量測水體聲速來修正其水深數據。

多波束的系統配置為多波束換能器,工控機,定位系統(GPS),定向系統(羅經),姿態傳感器(三軸MRU),表面聲速計(SVS),聲速剖面儀(SVP),並需要實時驗潮。

多波束作業模式同為走航式測量,不同的是在有效解決了聲速和運動改正的問題後,可更高效率、全覆蓋的進行水底地形精細格網化測量。

多波束測探的背景

多波束勘測技術作為壹項全新的高精度海底地形探測手段,其在20世紀80年代的發展有著十分獨特的歷史背景和技術背景。

壹方面,傳統單波束測深儀要實現高精度地形測量,面臨兩大難題。壹是采用窄波束技術,但波束的變窄需以換能器加大為代價,從而增加了測深儀的價格和安裝的費用;二是加密測線,但又使測量成本大幅度地提高。因此在傳統測深技術框架下要尋找精度和價格平衡的支點十分困難。

另壹方面,高精度定位系統和運動傳感器、高性能計算機技術、高分辨率顯示系統以及采集技術的數字化和相關的信號處理技術,已得到迅速發展。

定位精度達到了10m或更高,高速的計算機使大量復雜的運算在瞬間完成已成為可能,數字化采集技術與信號處理技術相互結合、互相推動,從而使測深技術打破原有技術框架,進行新的技術構思成為可能。

以上內容參考:百度百科-多波束測深系統