国产海洋地球物理设备简述----侧扫声纳

凌平

本文是结合自己道听途说和参考各设备厂商的网站写出来，因为这些设备，博主都没有用过，有不正确的地方，请多多谅解。

据说，目前国内的侧扫声纳设备，获取市场较为认可是：蓝创海洋的侧扫声纳，设备代理商也是主推他们家的侧扫声纳。在蓝创海洋的网站上，侧扫声纳的产品非常多，按频率数量分：单频、双频和三频；按照频率分：150KHz，300KHz，450KHz和900KHz。‘

为了便于比较，选用他们的双频设备：Shark-S150D超高清双频侧扫声呐，它的实物图片和技术参数如下：

与之相比较的设备是主流的侧扫声纳Klein3000/4000，它的拖鱼与上面的图片基本一样，技术参数见下表

从2个技术参数来看：

（1）拖鱼重量，拖鱼重量都是29Kg，一个人提有点费劲，如果太轻了，拖鱼不易下沉，有时还要加铅块。

（2）工作频率，高频为400-500KHz，低频为100-150KHz，差别不大。

（3）波束开角，此参数反映了声纳图像的分辨率，

Shark-S150D：波束水平开角为0.6° @150kHz，0.2° @450kHz，垂直开角：50°

Klein3000：波束水平开角为0.7° @100kHz，0.21° @500kHz，垂直开角：40°

水平和垂直开角也差不多，这里有必要简单说说侧扫声纳的原理。侧扫声纳发射水平小开角，垂直大开角的扇形波，碰到海底或水中物体会产生散射，其中反向散射波（回波）会按原传播路线返回被换能器接收。一般情况下，硬的、粗糙的、凸起的海底，回波强；软的、平滑的、凹陷的海底回波弱，被遮挡的海底不产生回波，距离越远回波越弱。下面是一些示意图片：

（4）距离范围，与工作效率有关

Shark-S150D：最大量程450m @150kHz，150m @450kHz

Klein3000：25m至1000m有15档可调

单侧量程是这2个设备最大的差别，据了解，Shark-S150D想要到达450m量程，需要水深50m，也就是Shark有效扫宽大约为水深的10倍；而 Klein3000的量程为水深的10-20倍。据行业的资深人士说区别主要是算法，因为我国掌握了声学端子小型化的技术以后，国外声学设备为了降低成本，也是采购我们的声学端子。

如果你采购的侧扫声纳用作工程勘察项目，一般单侧扫宽都不会超过150m，两者都可以用，效率和质量基本一样；如果你采购的侧扫声纳用作普调，扫宽需要尽量宽一些，Klein3000就更合适；如果在海底丢失了一个东西，需要在小范围内寻找，可以选用Shark更高频率的产品。

现在看看Shark侧扫声纳的图谱，来自于蓝创海洋的官网：

线缆：

沙波纹：

沉船：

砖结构：

水下古城的小桥和河道：

沟道：

以下Klein3000的声纳图谱，可以比较一下两者的效果：

从我们单位的勘测报告里摘出来的，可能有点模糊，图谱都是单侧扫宽100m/150m。

防波堤抛石和线状物：

油田施工拖痕：

出露的管线及疏浚的航道：

沙波纹：

管道沟：

掉落的集装箱，第二张为多波束的点云图：

石油平台附近的管缆（被水泥压块压着）

从Shark-S150D和Klein3000的图谱对比，两者图谱差别不大，说明Shark-S150D应该是可勘用的。从价格上看，国产侧扫声纳的价格大约相当于klein3000不含税的价格的一半左右。

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