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盘点一下，丹麦Reson公司最新一代浅水多波束SeaBat-T系列辉煌家族。5 O8 S5 [, J- a+ o7 m. a& Z
上文说到丹麦Reson公司主流的浅水多波束SeaBat-T系列近二十年的风云变化，这个大家族基本上覆盖了船载安装的各种各样的浅水作业模式。本文继续盘点一下SeaBat-T系列“其他成员”及其远亲！
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$ H1 B' N$ E. r/ T c压力山大的S家族说起更专业的潜器搭载多波束的作业模式，就不得不提SeaBat-T系列的S家族了。目前，S家族的两个主力选手是SeaBat T20-S与SeaBat T50-S ， 它们的祖辈是SeaBat 7125 ROV /AUV，我们熟悉的T50-P的祖辈是SeaBat 7125 SV2 。* l" x. r: n5 T% g5 H1 g& u
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6 e1 T! D0 F6 [9 w% P* _S家族祖辈
( p, O% M9 c) p# J6 B5 [, o5 ?SeaBat 7125 ROV ! j0 g9 o' N5 Y
我们还是从老一辈SeaBat 7125 ROV开始介绍，图1｜所示ROV版本的双频多波束7125系统，和我们厂家的SV版本的还是有着一定差异的。似乎多波束的换能器多了一块，甲板单元也多了一个看起来就是水密耐压仓结构的圆柱体。这个耐压的圆柱体是Link Control Unit，简称LCU，可以看做是多波束的水下甲板单元，其采用钛合金材料，直径174mm，长度538mm，空气中重量23.5Kg，功耗60W。 图1 ｜ SeaBat 7125 ROV系统组成
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相比较7125 SV2水面船载的多波束系统，可以发现ROV版本的一个最大不同就是发射换能器是分开的。图2｜所示 7125 ROV版多波束换能器，接收阵是1个，但发射阵有2个，也就是说200K和400K这两个频率的发射阵是独立安装的，工作时也可以只使用其中一个频率。图2 ｜ SeaBat 7125 ROV版本的水下换能器阵列（湿端） 7 }* u. h- ^7 h& u. p7 _; E) o
从SeaBat 7125几个不同版本换能器指标不难看出，其接收换能器都是采用的同一个型号EM7216。水面版的SV2采用了TC2181这款200/400Khz双频的发射换能器，但ROV和AUV版的多波束只有T2160和TC2163这两个分开的单频换能器。具体参数如图3｜所示。 图3 ｜ SeaBat 7125 不同版本配置与指标 # n& D1 z4 U- a: Y8 s a' N% N' |
S家族主角
$ z' Y: y t! G# H& H% bSeaBat T50-S 前面铺垫了这么多，终于还是轮到我们今天的主角T50-S登场，如果了解了前面它祖辈们的性能和配置，就不难理解这款多波束的性能参数为啥如此与众不同了。其实，无论是T20-S还是T50-S，目前根据耐压水深都是有两个不同版本，一个是400米水深以内的浅水型，一个是可以直达6000米耐压的深水型。' Y4 Y* z1 ^4 z8 N! r0 E- Z9 \
如图4｜所示S家族的水下甲板单元依然是个圆柱筒，但外观颜值比7125 ROV版耐看好多，而且不需要那个一个巨大的台式机甲板单元，只要一个有网口的笔记本电脑就能实现数据的采集。1 \ L% b/ z ?- w4 }
图4 ｜ SeaBat T20/50-S 多波束系统组成 再看一下S家族水下换能器部分
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. x3 }$ `2 W% L- ?无论是T20-S还是T50-S，都可以通过双探头集成作业模式来增加扫宽，从而实现高效测量。% C$ N+ z0 k# U: g( ]
图5 ｜ T20-S/T50-S换能器可选方案 图5｜所示S系列的换能器，基本上可以分为单频，双频，宽频这三种。其中宽频的跟浅水版一样，笔者理解浅水版其实就是换了甲板单元的T20/50-P，换能器做到400米耐压，而常规T50-P换能器耐压只有50米。图6｜所示S系列多波束技术指标，主要技术参数也与T20/50-P基本一致。" A1 R- m& v5 r r
图6 ｜ T20-S/T50-S多波束主要技术指标 7 J: \0 I* B v3 |" _
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! y% k6 N* ?; G$ @T系列的远亲F系列 还记得比Reson第一套民用多波束SeaBat 9001多波束测深仪还早一年上市的多波束图像声呐SeaBat 6012么 ？其实Reson的长距离图像声呐系列一直都低调的发展着，即使后来Teledyne收购了Reson和Blueview，而Blueview是专做图像声呐的厂家，但由于其系列图像声呐主打短距离的高频声呐，与Reson这种长距离图像声呐并未形成产品上的冲突。4 A) q$ G7 e1 ~3 K
价格上Blueview的二维图像声呐也远远低于Reson的长距离图像声呐，因此，至今Reson的图像声呐和Blueview的图像声呐虽然已经合并到同一家公司（Teledyne）的同一个部门（Imaging板块），但两个品牌的图像声呐却各有各的特点，依然活跃在市场上。 . H9 Y+ @$ k2 I* b
目前，F系列多波束长距离图像声呐主要有两个型号，分别是SeaBat F30和F50 ，他们上一代产品是SeaBat 7130 和7128 。
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主打长距离的
. f; b" \1 C4 k0 q9 C' m* k0 @SeaBat F50 + L' i) U+ c/ f: Q5 B7 ?
我们先来看看SeaBat 7128 , 如图7｜所示，要不是那一块弧形发射阵，其他部分跟SeaBat 7125几乎是一毛一样。没错，7128的接收换能器就是EM7216 ， 与7125的是同款 。 图7 ｜ SeaBat 7128 多波束图像声呐（Deep型） 2 T+ s& Y; T$ N! G" ?
顺着这个思路我们再来看看目前7128的下一代产品SeaBat F50，如图8｜所示，也除了发射换能器TC2179采用的是弧形阵列，其他部分跟T50-R也是同样的配方。由此可见，Reson系列的多波束图像声呐果然和多波束测深仪是亲戚关系，血统和基因相似度极高。 图8 ｜ SeaBat F50 多波束图像声呐（Shallow型） SeaBat F50也是分为浅水版和深水版，这个思路也是与SeaBat T50-S也是如出一辙。其甲板单元也是直接采用 T50-S的SSP耐压圆柱筒，发射换能器为了适应6000米耐压，采用了TC2162这个型号的换能器，从外观上看这个型号换能器更大了一号，如图9｜所示，SeaBat F50深水版多波束图像声呐，可以看出来，F50的发射换能器直接沿用了7128的发射换能器，接收换能器则从原来7125的同款更新换代为T50的同款了。 图9 ｜ SeaBat F50 多波束图像声呐（Deep型6000米耐压） SeaBat F50按照耐压水深分类
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SeaBat F50-R 50米耐压 适合水面船载安装 % {7 Q( J$ Q2 t' c
SeaBat F50-S 400米耐压 适合浅水的潜器安装 7 n2 x5 V! N9 A" h+ g1 A) d* k
SeaBat F50-S 6000米耐压 适合深水的潜器安装
2 n% S( P6 ~+ O相比较于7128那代产品，只有50米水面型和6000米耐压深水型，F50更能满足客户的作业场景需求。
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最后还是展示一下F50的技术指标，这款主打长距离的图像声呐，最大探测距离可达到600米，覆盖扫描扇面140°，值得注意的是深水版的换能器垂直方向发射波束角要比浅水版的大，详情如图10｜所示。 图10｜ SeaBat F50 多波束图像声呐主要技术指标 Reson浅水系列中的“爱马仕” ) U1 N l { I" \( B/ u. [2 |
SeaBat F30 4 @! a/ @! u; Q* z1 V: o# P
如果说F50图像声呐价格跟T50多波束差不多，属于同一个数量级。那么下面介绍的F30图像声呐就是目前Reson浅水系列中价格最贵的了，据了解F30的价格是F50的好几倍。而且国内F30的用户还真不多，就连上一代7130多波束图像声呐的国内用户笔者也没打听到。如果谁买过，笔者十分想去看看F30的真机到底是啥样的。 如图11｜所示，SeaBat 7130的换能器其实还是分开的，发射阵是弧形的TC2182，接收阵是EM7217，工作时就是这样上发射下接收的组合模式。采集控制与数据处理单元就是下图ICPU，看工艺是像极了7125的干端采集甲板单元。当然，这款甲板单元显然是不能防水的，也是干端的甲板单元，如果想在潜器上使用，需要选配深水耐压版的ICPU，如图12｜所示，细心的读者会发现，耐压版的甲板单元与7125 ROV版的样子几乎是一样的。 图 11 ｜ SeaBat 7130 多波束图像声呐系统组成 ( V4 n# n0 H2 V' G B, f
图12｜ SeaBat 7130 多波束图像声呐深水版ICPU
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F30在SeaBat 7130基础上做了升级，耐压ICPU换成了S家族的SSP，模样就是图9｜所示的圆柱体，这里就不重复上图了。F30和7130的发射换能器是同款，但F30的接收换能器升级为EM7221。图13｜所示接收换能器升级了一些细节，主要是像T50接收换能器一样采用加固了周边金属保护的结构。这一对接收和发射换能器的频率不同于Reson声呐的其他系列产品，采用了200/635kHz这种高低频相差挺大的设计。不难看出，635kHz的高频是为了获取更高清的声呐图像，而200kHz的低频是为了获取最大探测距离。 图13｜ SeaBat F30 图像声呐换能器（湿端） F30的最大探测距离是500米，同时采用了相干声呐的技术，能实现3D水深数据的采集。所以，这是一款能同时采集高清2D图像和3D点云图像的长距离声呐。其中，635kHz高频声呐采集的高分辨率图像如图14｜所示。 图14｜ 635kHz高频声呐图像 最后还是展示一下SeaBat F30的技术指标，如图15｜所示。目前F30主要是给AUV和UUV搭载使用，因此只有6000米耐压这一款版本。这应该也是F30价格高的一个原因。 图15｜ SeaBat F30 图像声呐主要技术指标 ! u+ p0 v& E4 m
7 N2 e( I1 U2 ]9 }) z. j亲爱的读者： 文章到这里就结束了。 笔者一直有一个没有想明白的问题，想跟大家一起分享一下： 为啥Reson 6000米耐压的深水产品，都是采取了单频或者双频这样的模式，但浅水声呐无论是T50-P还是T50-S都采用了200-400Khz这样的宽带可调模式？ 6 {9 q0 ^# O5 N3 d: w& ]9 N" d
是因为深水作业时，6000米压力对换能器的性能有着某些影响么？比如空化或者耦合等因素的影响或者是声学窗口材料等工艺的限制？ 希望有水声专业的大牛能给出一个合理的猜测！期待你们的回复～ 4 q6 V7 g* C% i. x5 p
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