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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。‘
6 ?; i- v2 H0 [$ u- [, n* q) J$ w( l 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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, v6 q% h6 F! ?) ?$ E 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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2 C- b7 w% P$ H/ j5 A \5 r 从2个技术参数来看:
, ^9 S+ `( _" ~6 i (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。
8 A* b8 q/ n; z! g* R (2)工作频率,高频为400-500KHz,低频为100-150KHz,差别不大。
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(3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,
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Shark-S150D:波束水平开角为0.6° @150kHz,0.2° @450kHz,垂直开角:50°
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Klein3000:波束水平开角为0.7° @100kHz,0.21° @500kHz,垂直开角:40°
6 u ]1 ]2 Z% g L1 o 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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3 T6 U8 |$ X: _; @0 d# b n! h (4)距离范围,与工作效率有关
, i2 m* I5 [1 l( s. I# [. G Shark-S150D:最大量程450m @150kHz,150m @450kHz
& C/ B. J' {7 u8 N0 |+ Z# ~ Klein3000:25m至1000m有15档可调
, k, s6 X' \5 V6 ] 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。
# ]( z6 z; [# Z+ `+ q9 t 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。
8 v; m% Q0 e& d
现在看看Shark侧扫声纳的图谱,来自于蓝创海洋的官网:
/ F( p3 ?' t6 J 线缆:
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: q$ c& t" _. T. w; T% { 沙波纹:
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" @0 d; L1 O5 I- l0 X 沙波纹:
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6 Q. m+ c( r/ e2 d3 }8 f+ n9 [4 t$ y/ ~
沉船:
- I/ Z# L: C9 s: c S
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沉船:
9 k5 \, k4 Z8 @' z: @+ C
2 g( i) g( I9 @6 e& D 沉船:
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3 N+ B1 V6 M* \8 X. R# t2 K+ v 砖结构:
H$ N2 k8 K0 ?. ~) i ) V* ^4 L2 B8 }2 j
水下古城的小桥和河道:
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. q+ |; i, @6 s$ ^+ U/ } 沟道:
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& d) D8 ?+ [! r* H4 m$ J# y 以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:
: d, O! m: Q0 h, K 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:
$ v" P2 l: ?- p. P
* j9 f$ m2 b: V: _( f 油田施工拖痕:
7 O' J# j9 h( S8 u; N. P
% H9 e9 _5 c+ @( ^ 出露的管线及疏浚的航道:
) J. L3 J A; H) X3 Q; X; ~
& r9 B7 q. K8 J. T% K5 Z 沙波纹:
7 g( i/ V% M$ x" Z: f" I- u
% a' v/ @: j3 O7 h0 ^
管道沟:
, A1 v+ P: P- }) ?- L7 Y1 m
* H% j3 j1 x# O; { 掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:
* @: \6 Q, y! x5 f8 j- _- W- o" k
9 I l, n# k& f" ^/ P : Z6 I" G6 r3 o# \9 F- j6 [
石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)
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9 m9 M4 w5 w, U0 A) \% a+ o 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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- W% `. L$ t1 w! c+ L 1、海洋调查设备的安装、测量和使用;
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