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作者:xiaokcehui2019-12-5 13:23分类: sonar 标签: 合成孔径 掩埋物三维实时成像声纳

      最近有幸和中科探海的研发人员共事,在和他们聊天过程中,他们向我介绍一款可以找到海底电缆的设备,只要关注了中科探海的公众号,就可以查到这款产品的技术参数和效果图。他们的设备叫海底掩埋物三维实时成像声呐

    一、产品介绍

海底掩埋物三维实时成像声呐(海底鹰B系列)可对海底悬浮、沉底和掩埋目标进行三维成像,实时输出悬浮、沉底和掩埋目标的三维图像,是海底地层三维剖面调查,海底掩埋目标探查(如海底危险爆炸物、水下掩埋沉船等)、输油输气输水等管道目标外勘查、电缆光缆等线缆目标外勘查的理想设备。

二、系统组成

海底鹰B系列产品通过一体化设计,同时具备三类设备的能力。其中,包括双频单波束、高频自适应孔径侧视成像声呐、低频海底掩埋物实时三维成像声呐。低频海底掩埋物实时三维成像声呐实现海底鹰的主体功能,其他两类声呐起校准、对比等辅助功能。
为了降低产品的体积、功耗和成本,海底鹰B系列产品集成的三类设备共用声呐控制、声呐发射机、接收机和数据处理等分系统和功能模块。

点击查看原图

(产品照片有点惨不忍睹)

三、产品功能

海底鹰系统主要特点如下:

全新技术体系:综合采用多频率以及三维合成孔径声呐成像技术。

频同时工作:本系统集成的三类声学设备包含了三部声呐分机,工作在三个频段进行实时成像,通过低频三维成像系统可实时获取水下各类目标的三维图像(其中包括水体中的悬浮目标、水底表面的沉底目标以及水底沙泥中的掩埋目标),通过200kHz/600kHz双频测深仪实时获得测深结果,通过600kHz高频系统实现水下极小目标的清晰成像(如各类小目标,细绳等)。
满足多类应用:可完成水下各类目标搜索,水底底质和地层勘察,水下悬浮、沉底或掩埋的输油管道、输气管道(如LNG管道)、电缆、光缆的高清探查,江底护堤水泥板、沙肋软排勘察等。

四、产品指标

产品集成了三类声学设备,包括双频单波束、高频自适应孔径侧视成像声呐、低频海底掩埋物实时三维成像声呐。为降低产品的体积、功耗和成本,三类设备采用一体化设计,共用声呐控制、声呐发射机、接收机和数据处理等分系统和功能模块。

1)双频单波束声呐

项目
指标
工作频率
200kHz/600kHz
探测距离范围
0.5m-200m
距离分辨率
优于2cm
波束开角
15°@200kHz7.5°@600kHz

2)高频自适应孔径成像声呐

项目
指标
工作频率
600kHz
阵元或通道数量
单侧1-4通道可选
像素精度
2cm×2cm
探测距离
200m
工作深度
0-300m
工作航速
小于6kn

3)低频海底掩埋物实时三维成像声呐

项目
 
像素精度
2cm
测深分辨率
优于10cm
探掩埋物掩埋深度
小目标(水雷、电缆等)5m以内;中等大小目标(输油输气的管线、跨江隧道、污水管道等)10m以内;较大目标(沉船等)15m以内;
海底地层
对海底地层穿透能力达30m(泥底)
探测范围
正下方的90°范围内
工作航速
小于6kn
安装模式
船底固定安装、船侧悬挂安装

五、应用案例

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   从案例照片可以看出,确实能看见电缆,连续性很好,这是一个了不起的突破,因为浅水海底电缆探测是一个难点,由于电缆的尺寸较小且阻抗与周围海底相差不大,SES2000在海底地层中难以分辨出电缆。也有通过电磁法探测电缆,比如tss440,它是用在ROV上的,如下图

640.jpg

     根据海底掩埋物三维实时成像声呐工程师的介绍,他们之所以能探测出电缆,是采用合成孔径技术,基元较多,可以形成三维强度数据,二是采用平行电缆的作业方式,这样电缆反射最强,而SES2000是单波束,只能采用垂直于电缆的方式,反射较弱。三是采用独门的算法,成像质量高,分辨率高。

    他们的侧视声纳成像质量也不错,分辨率比较高,可以侧挂,量程100m微信图片_20191205215951.jpg

     合成孔径声纳设备之前听说苏州桑泰也有做,但是我百度了一下,在他们的官网上没有找到同类设备的效果图。这两家设备厂商都是苏州的,真是厉害啊。想到青岛作为海洋强市,就没有这样高端海洋设备研制单位,稍微有点郁闷。

    这几年国产设备的进步非常大,必须点赞。

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