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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。
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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。‘
# R. `( s/ }/ q+ R/ c 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:
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, k* w0 D! f4 \. M; @ 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
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. R7 ]1 O# }2 a6 Q0 C* S6 a+ x4 V 从2个技术参数来看:
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(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。
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(2)工作频率,高频为400-500KHz,低频为100-150KHz,差别不大。
0 l5 H& v8 Q4 |0 \ (3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,
6 I* H- C! l5 t Shark-S150D:波束水平开角为0.6° @150kHz,0.2° @450kHz,垂直开角:50°
1 I+ x: [8 f9 d, z2 F Klein3000:波束水平开角为0.7° @100kHz,0.21° @500kHz,垂直开角:40°
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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:
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0 V6 t" X+ W( [+ y( Y0 O (4)距离范围,与工作效率有关
4 u; @; c8 ~3 K- O$ T1 Q; Y. I Shark-S150D:最大量程450m @150kHz,150m @450kHz
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Klein3000:25m至1000m有15档可调
2 G* c6 s9 b Y7 f 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。
5 V1 e4 c. L( _* I2 b 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。
3 i. f1 G7 K% Z: C 现在看看Shark侧扫声纳的图谱,来自于蓝创海洋的官网:
M5 W- C+ V9 ~$ m8 i( o- _: l1 W 线缆:
. Z" \4 d2 Q0 C. y8 J
; h2 o9 e0 e; n% l 沙波纹:
: V1 J3 f: c4 { t1 C4 b; o1 B 0 n. l1 E1 o$ W
沙波纹:
3 j% E |$ y7 D5 C' X' H0 ^
. S) y7 ^0 L" G& f& p 沉船:
4 ?- p" u/ \$ G# R. ` ' ~2 n% _7 Q! a% r, F
沉船:
8 _3 k: u2 G' Z7 |1 M# ^% {( N
" Q( s# l7 w1 C5 s, V9 ~, M; y 沉船:
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, w, t, @' J6 K 砖结构:
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3 x% l+ ]1 ]: _$ o% D 水下古城的小桥和河道:
2 Z o) x, Z l1 w
( V5 F9 _9 D' A9 E1 E" ]( ^! G 沟道:
" _# ]: [9 Y- f1 O3 |, Z- q. L - \8 y' c; N$ L# t, e9 F
以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:
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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。
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防波堤抛石和线状物:
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. K5 [" o. d7 c; k% K" ^ 油田施工拖痕:
! E5 k' N9 I" c, }" S# }
* }) D, `6 l( U6 H 出露的管线及疏浚的航道:
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0 [9 ^2 B& l4 O) ` B 沙波纹:
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! [+ i$ V7 J# X3 k# ?, y* @: `( P* r3 a 管道沟:
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掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:
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3 e/ _7 N+ p6 V' b9 z n7 Q. ? 石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)
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9 R8 u4 E- _: `# j% B 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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) V* S5 U G6 H" C, }, ]/ y8 _* ] 2、海洋调查数据的后处理和图件编制;
' M) ]: [7 P- ~1 V 3、自编软件的开发和使用 。
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