1、,1探测航向,2,3,垂直航向的 水底条带,多个点深度 数据3,多单波波束束测测深深系仪统,5.7测深5.75.75.6,5.65.35.2 55.1.4效5.65.3 率5.2 55.大1.25.35.2 5.1,4.84.74提.84.7高4.74.6,5.04.95.0 大4.95.04.94.8,多波束测深系统工作原理:,震源,震源与接收系统,压电换能器震源,一次发射在海底形成的波束脚印(波束在海 底覆盖的区域),脚印宽度角(越小越好),发射脚印长度角,接收,一次发射在海底形成的波束脚印(波束在海 底覆盖的区域),接收阵方向,太大了,多波束脚印长度,多波束震源和 接收阵是相互 垂直的,
2、震源阵,接收阵,多波束脚印大小,多波束测 量数据密 度和精度,海底回波如何被识别出来的?,一次发射在海底形成的波束脚印(波束在海 底覆盖的区域),多波束探头,T,A,r,根据海底回波振幅和波束与垂向夹角探知 海底位置振幅检测,优点:精度高,探头下数据密集,缺点:覆盖宽度小(不大于水深的4倍),针对较远的波束振幅检测不到的因素,多波束又增加了边缘波束的相 位海底检测法,r,相对于振幅检测,相位检测的 精度要低,单一接收体,根据到达波束回波的相 位差,识别出海底回波,在振幅检测的基础上增加了边 缘波束的相位检测,使多波束 的覆盖宽度一般达到了水深的 7倍,浅水多波束达到水深的12倍。,接收到了波束
3、如何确定计算深度?,HVt,水体声速,水面,HVt,实际探测点,1、水体声速不仅影响水 深计算还影响探测位置 2、水体声速必须是剖面 曲线而非平均声速3、水体声速测量设备:CTD或声速剖面仪。,多波束测深系统如何知道探测点的位置?,GPS给多波束探头定位调查航迹,垂直航迹的数据,?,风和海流,单有GPS不能解 决探测点位置问 题,还需有指明 多波束中轴线方 向的设备电 罗经,多波束测深系统如何知道探测点的准确水深?,海面,海底,海浪,还需要有运动传感器探知实时多波束的姿态,多波束系统的组成,多波束测深是水声技术、计算机技术、导航定位 技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。,声波发射与接
4、收换能器阵,各种传感器(卫 星定位系统、运 动传感器、电罗 经、声速剖面仪 等),数据处理单元,多波束主体,多波束外围设备,多波束工作前的校准工作,横摇,纵倾,首偏,另外,数据计算过程需要实践时间延迟,需要测量校准,横摇,横摇校准方法:,1、平坦海区2、相同船速正反两条重合测线,实际海底,时间延迟校准方法:,1、倾斜海区2、分别以慢速和高速重复垂直等深线 的一条测线探测,实际海底,根据慢速和快速船速测得的 海底地形获得系统的时间延 迟,纵倾校准方法:,1、有凸起的海区2、相同船速正反两条重合测线,实际海底,纵倾,首向校准方法:,1、特殊目标物海区2、相同船速目标物两侧正反两条平行测线,实际目 标物首偏,多波束探头吃水校准,横摇,纵倾,时延,校正后,校正前,多波束测深原则及注意事项?,1、多波束测线方向平行水深等值线;2、测线间距必须保证测线间有至少10的重复覆盖3、每天至少一次水体声速校准(并实时监察声速曲线的有效性)4、船舶吃水变化校正;5、做好班报记录及数据备份工作声速过小,声速曲线失 效声速有效的 海底回波声速过大,声速曲线失 效,多波束测深数据处理,多波束测深数据应用,多波束地形成图与声呐图像区别?,谢谢!本章结束请指正!,