側掃聲吶

利用回聲測深原理探測海底地貌和水下物體的設備。又稱旁側聲吶或海底地貌儀。

側掃聲吶

正文

利用回聲測深原理探測海底地貌和水下物體的設備。又稱旁側聲吶或海底地貌儀。其換能器陣裝在船殼內或拖曳體中,走航時向兩側下方發射扇形波束的聲脈衝(見圖)。 波束平面垂直於航行方向,沿航線方向束寬很窄,開角一般小於2°,以保證有較高解析度;垂直於航線方向的束寬較寬,開角約為20°~60°,以保證一定的掃描寬度。工作時發射出的聲波投射在海底的區域呈長條形,換能器陣接收來自照射區各點的反向散射信號,經放大、處理和記錄,在記錄條紙上顯示出海底的圖像。回波信號較強的目標圖像較黑,聲波照射不到的影區圖像色調很淡,根據影區的長度可以估算目標的高度。

1960年英國海洋科學研究所研製出第一台側掃聲吶並用於海底地質調查。60年代中期側掃聲吶技術得到改進,提高了解析度和圖像質量等探測性能,開始使用拖曳體裝載換能器陣,拖曳體距海底的高度約數十米。70年代研製出適應不同用途的側掃聲吶,輕便型系統總重量僅14公斤。現代側掃聲吶廣泛套用于海洋地形調查,和探測海底礁石、沉船、管道、電纜以及各種水下目標等。
側掃聲吶的工作頻率通常為幾十千赫到幾百千赫,聲脈衝持續時間小於1毫秒,儀器的作用距離一般為300~600米,拖曳體的工作航速3~6節,最高可達16節。側掃聲吶近程探測時儀器的解析度很高,能發現150米遠處直徑 5厘米的電纜。用於深海地質調查的遠程側掃聲吶工作頻率為數千赫,探測距離超過20公里。進行快速大面積測量時,儀器使用微處理機對聲速、斜距、拖曳體距海底高度等參數進行校正,得到無畸變的圖象,拼接後可繪製出準確的海底地形圖。從側掃聲吶的記錄圖象上,能判讀出泥、沙、岩石等不同底質。利用數位訊號處理技術獲得的小視野放大圖象能分辨目標的細節。

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