国产三维剖面仪—MPAS-100相控参量阵浅地层剖面仪

最近声学所东海站邹博士发来了他们最新的浅地层剖面仪—MPAS-100相控参量阵浅地层剖面仪的资料，市场型号GeoInsight，委托Ocean Physics Technology公司销售，地大李师兄的公司负责技术支持。

MPAS-100相控参量阵浅地层剖面仪就是俗称的三维浅地层剖面仪，有90多个波束，相对于传统的浅地层剖面仪比如SES2000，不仅仅通过横切管线来探测埋藏管缆，而且能够沿着管线探测，极大提高了管线探测的效率和成功率。

技术参数如下：

原频频率 ...................................... 85~115 kHz

脉冲长度 ..................................…..0.06~1 ms

原频张角 ....................................... 小于3*8 deg @100KHz

原频声源级 (100 kHz) .................. 约237 dB/uPa @ 1m

差频声源级…………...................... 约200 dB/uPa @ 20KHz

接收带宽…………………….………5~20KHz，85~115KHz，谐频接收选配

采集情况…………………………… 28Ksps@24位

动态范围 ........................................ >110 dB

发射频次……………………………最高到40次/秒

距离分辨率 .................................... <0.04 m

穿透能力.......................................最多到40m（底质为淤泥底）

作用距离 ........................................<400 m（特指水深测距范围）

相控扫描……………………………可选的发射相控角度，覆盖范围<±25°,最多100个波束

姿态补偿……………………………..提供Roll和Heave的矫正和补偿（升级中）

外部接口……………………………..GPS，姿态传感器，外触发的发射控制

通讯…………………………………..外接网口通讯，PC端工作控制

供电及功耗…………………………..<300W,220VAC

标准消声池测试直径20cm的塑料管、直径15cm的钢管、直径40cm的铁管的效果图见下图。

下面是蒲博士画的浅地层剖面仪横切和沿着管线测量的原理图，形象生动。

现场安装图。

传统横切管线模式，在岱山测量20cm光缆的效果图。

传统横切管线模式，管道实测效果图。

地层效果图，与SES2000标准版相当。

既然MPAS-100是多波束型的，那么采集软件会呈现像多波束那样的瀑布图。

三维显示效果。

沿管线测量模式，效果图见下图。在瀑布图上，管线显示为一截粗实线，在剖面图上管线呈现为起伏的粗实线。这个效果还是非常惊艳的。

目前采集软件还只能做到这样，无法呈现像多波束条带图那样的地层剖面条带图，此功能（见下图）仍在开发中，很值得期待。

小结

相对于传统管线仪，MPAS-100相控参量阵浅地层剖面仪不仅能横切管线测量，而且能沿着管线探测，这是革命性的进步。沿着管线探测摆脱了传统的管线探测只能测量管线孤立点的困境，直观连续地反映了管线纵向的起伏。后续得三维条带显示的功能也十分值得期待。

参考文献：

https://mp.weixin.qq.com/s/fZQTTWEHafopQ559olM-1g

https://mp.weixin.qq.com/s/MySXO6TJunVd3TlTtNV0dA

https://mp.weixin.qq.com/s/0512bodhCXNgEBrmx2ZYjw

https://mp.weixin.qq.com/s/BmenT2LPqCUu_OA2HlwmJA

浅地层剖面仪交流2023_IACAS

GeoScope系列参量阵浅剖系统介绍Ver231101