海洋測繪儀器:
單波束測深儀——單頻測深儀悟耘、雙頻測深儀蚜迅、多通道測深儀
高度計
多波束測深系統(tǒng)——Teledyne Reson公司Seabat 7150深水多波束測深儀、Teledyne Reson公司Seabat 7160多波束測深系統(tǒng)玫氢、Odom公司MB1多波束測深儀糙箍、WASSP公司
三維姿態(tài)傳感器&羅經(jīng)
GPS
遙控測量船
船載陸地水下立體測量系統(tǒng)
測量軟件
潮位儀
激光掃描儀
Odom公司MB1多波束測深儀
MB1掃寬高達120°,海底檢測采用相位和振幅方法檐什,最大測深100m碴卧。水柱數(shù)據(jù)和海底數(shù)據(jù)通過控制軟件采集。RTA接線盒為新型改良的實時裝置乃正,將測量系統(tǒng)中的各個傳感器時間同步校準到0.1ms住册,此外這款新的RTA接線盒可以選配集成的GPS艏向系統(tǒng)。水下探頭采用鈦合金和塑料鋼材質(zhì)瓮具,可以保證在惡劣的海洋環(huán)境下也能數(shù)年使用荧飞。水下探頭配有Teledyne
Impulse Titan?水密接頭凡人,在野外可以實現(xiàn)快速的可靠連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)供電叹阔。
主要技術參數(shù):頻率?
(KHz) :用戶設定,
160–220kHz可選距離分辨率 :3.6 cm
脈沖寬度 :用戶可選挠轴,
AD轉(zhuǎn)換:24位最大Ping率?:30 Hz
波束數(shù)量:10 –
512?可選掃寬:10° –
120°??可選波束間距:0.23° –
12°??可選最大測深范圍:100m
最大耐壓深度:200m
海底檢測方法:振幅和相位數(shù)據(jù)輸出?:水深,?水柱散射,?小片區(qū)域, 側掃,???實時不確定采集探頭尺寸:L-0.267m ,W-0.152m, H-0.146m
空氣中重量:10.2kg(探頭)
船上用的多的兩種
SeaBat 7150系統(tǒng)具有雙頻設計的集成模塊,高分辨率和良好的系統(tǒng)擴展性耳幢。系統(tǒng)配置了兩個工作頻率12kHz 和 24kHz 能適應淺水的高分辨率掃側岸晦,也能應用于深水。模塊上通過增加陣列的模塊來提高了系統(tǒng)的分辨率帅掘。
SeaBat 7150系統(tǒng)增加了高信號密度環(huán)境下的接收波束委煤,自動操作模式,發(fā)射和接收波束聚焦修档,等角和等距波束碧绞,橫搖和縱搖穩(wěn)定。
SeaBat 7150 由高性能的聲納處理器?7-P 控制吱窝,運用 FPGA 技術實現(xiàn)專業(yè)數(shù)據(jù)和信號的處理讥邻。7-P 的應用軟件具有?Windows 用戶界面,實現(xiàn)系統(tǒng)配置院峡、控制兴使、數(shù)據(jù)輸出、存儲和系統(tǒng)檢測等功能照激。另外发魄,數(shù)據(jù)采集軟件也可以在 7-P 上運行。
儀器特點:
? 靈活的配置俩垃,能在多數(shù)船上安裝
? 帶橫搖励幼,縱搖穩(wěn)定,保證了深水高效測量
? 高分辨率和寬覆蓋面積
? 等間距的足印提高了掃側效率
主要技術參數(shù):
工作頻率12kHz 或24kHz (雙頻可選)
波速數(shù)量最多可達880個接收波束
波束間距等足印間距和等距離
掃幅角度150°
發(fā)射和接收波束多種選擇配置
更新率取決于測距口柳,最大15HZ
姿態(tài)補償縱搖: ±10°
橫搖: ±15°
偏角: ±5°
Seabat7160 換能器陣包括一個線性接收陣和發(fā)射陣苹粟,接收和發(fā)射陣支架安裝。T型陣列構成緊湊的高分辨率聲納跃闹,可以便攜式或船體安裝嵌削。系統(tǒng)發(fā)射器具有縱搖穩(wěn)定,接收器具有橫搖補償望艺。高分辨率苛秕、高性能,高密度波束找默,是大陸架測量的利器艇劫。
主要技術參數(shù):
工作頻率:44kHz
測深范圍:3~3000米
開角:150°
波束數(shù):512(等距)
波束角:2.0°x?1.5°
脈寬:160μs~10ms(CW),160μs~20ms
最大Ping率:50Hz
測深分辨率:2.4cm~7.2cm
換能器重量:76kg
Reson SeaBat? 7125多波束測深系統(tǒng)是丹麥Reson公司應用于500米以內(nèi)測深的淺水型雙頻高分辨率多波束系統(tǒng),工作頻率為2 0 0/4 0 0K Hz雙頻可選,分辨率為6 m m啡莉,掃寬為140°(165°可選)港准,掃測波束數(shù)量為256/512個(等角或等距波束)旨剥。該系統(tǒng)換能器采用T型設計,安裝方便簡單浅缸,既能固定安裝于船底轨帜,也能臨時性地安裝在船舶側舷,或與ROV和AUV集成固定安裝衩椒。
1功能特性
①采用了動態(tài)聚焦和窄波束聲學技術蚌父;②具有橫搖穩(wěn)定性和底跟蹤技術;③多種靈活測量模式(F P 2/F P3功能模塊)擴展可選毛萌;④單主機苟弛、雙換能器配置擴展可選;⑤覆蓋掃寬可調(diào)阁将、波束密度可調(diào)膏秫;⑥自動導航測量和數(shù)據(jù)質(zhì)量實時監(jiān)控;⑦內(nèi)置系統(tǒng)環(huán)境測試模塊做盅,實時監(jiān)控系統(tǒng)單元的工作狀態(tài)缤削;⑧在線實時輸出高分辨率三維水深和側掃聲吶數(shù)據(jù)。
2系統(tǒng)組成
Reson SeaBat
7125多波束由基本系統(tǒng)吹榴、輔助設備亭敢、數(shù)據(jù)實時采集處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理軟件包四部分組成。
系統(tǒng)安裝及調(diào)試
1建立測量船坐標系統(tǒng)
建立測船坐標系的主要目的是建立一個數(shù)學模型,將各子系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)一到這個數(shù)學模型里進行綜合修正图筹。在多年測量實踐中總結出兩個位置比較適合作為坐標系參考原點:一是換能器安裝桿與水線的交點帅刀,二是姿態(tài)傳感器的中心位置,這兩點都比較便于量取各儀器參數(shù)远剩。確定船體坐標系后量取換能器扣溺、姿態(tài)傳感器、GPS天線在船體坐標系統(tǒng)中的位置參數(shù)建立船配文件民宿,用于數(shù)據(jù)的后處理娇妓。
2安裝多波束換能器
多波束數(shù)據(jù)精度與換能器安裝有著直接的關系像鸡,需考慮噪音和振動因素活鹰,目前常用的安裝方法有側舷安裝與船底安裝,在固定使用的船舶上最好船底安裝只估,可以有效減少噪音志群、振動對換能器的影響,從而提高測深數(shù)據(jù)質(zhì)量蛔钙。臨時使用船舶多采用側舷安裝锌云,需注意:①必須裝在船上牢固且相對固定部位;②遠離噪音源吁脱;③安裝桿要在靠近水線的位置設置固定點桑涎;④換能器要盡量超過船底彬向;⑤要進行標定測試。
3安裝姿態(tài)傳感器
姿態(tài)傳感器能夠改正或消除由于船體的橫搖攻冷、縱搖娃胆、艏向、升沉引起的測量誤差從而提高測量精度等曼,姿態(tài)傳感器的安裝點需避免振動及碰撞里烦,通常安裝在船舶重心且穩(wěn)固位置,如果重心位置沒有合適安裝空間禁谦,則盡可能選擇靠近換能器的位置胁黑,這樣能更為準確的反應換能器的姿態(tài)變化。
4安裝GPS
GPS在多波束系統(tǒng)中主要有三個功能州泊,一是采集丧蘸、記錄精確的坐標,并將該信息輸入系統(tǒng)的其它設備遥皂;二是提供導航触趴;三是輸出ZDA與1PPS,通過同步脈沖將多波束處理單元時間與GPS時間同步從而消除GPS時延渴肉。因此GPS應安裝在船舶較高且穩(wěn)固的位置冗懦,避免障礙物或船舶無線電設備的干擾,才能獲得高精度的坐標信息仇祭。
5系統(tǒng)調(diào)試
Reson SeaBat7125多波束系統(tǒng)通常配備Qi n sy數(shù)據(jù)采集主機披蕉,系統(tǒng)安裝及設備連接完成后需要在Qinsy采集軟件中定義系統(tǒng)(系統(tǒng)包括換能器、姿態(tài)傳感器和GPS等)乌奇。選擇與接入采集主機中測量設備相對應的驅(qū)動程序后没讲,再設置接入的端口及波特率等參數(shù)即可完成設置工作。
海底管線探測應用
1項目簡介
為了解海底管線鋪設概況礁苗,掌握填埋區(qū)水深變化情況爬凑,某鋼鐵基地實施排海管道拋石海底多波束掃測,測量范圍為排海管道兩側各40米范圍试伙,測量要求:1954北京坐標系嘁信,高斯投影,理論最低潮面疏叨,成圖比例尺1:500潘靖。
2系統(tǒng)標定
本次測量時盲泛,均按照規(guī)范進行系統(tǒng)標定測試偏序,標定順序為定位延時、橫搖偏差泵殴、縱搖偏差、艏向偏差单寂,標定結果:縱搖Picth=-0.10°贬芥;橫搖Roll=-2.05°;艏搖Yaw=-0.20°宣决。
采用單波束測量成果與標定成果互相比對誓军,重合點水深最大互差為±0.2米,符合規(guī)范精度要求疲扎。
3外業(yè)數(shù)據(jù)采集
掃測計劃線按平行中軸線的方向布設昵时,測線間距采用2.5倍水深間距進行布設;掃測時椒丧,所有的多波束測線兩端均延長100米壹甥,以使羅經(jīng)充分穩(wěn)定下來,保證測量數(shù)據(jù)的可靠性壶熏;實時采集GPS數(shù)據(jù)句柠、多波束原始數(shù)據(jù)、iXSEA OCTA NS型光纖羅經(jīng)運動傳感器的羅經(jīng)和三維涌浪數(shù)據(jù)棒假、實時的水位數(shù)據(jù)及用SVP測定的聲速數(shù)據(jù)溯职;船速控制在多波束回波信號質(zhì)量良好的狀況,一般保持在6節(jié)以下帽哑。
4內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理采用Caris 軟件的HIPS模塊進行谜酒,主要對采集來的各傳感器數(shù)據(jù)進行處理,及對水深數(shù)據(jù)設定合理的過濾參數(shù)妻枕,進而刪除部分假信號僻族,處理的順序是:①對船姿(Pith、roll屡谐、heave述么、gyro)數(shù)據(jù)與水深數(shù)據(jù)、導航數(shù)據(jù)進行檢查愕掏,篩選度秘;②對水深數(shù)據(jù)進行聲速(SVP)改正;③加入實時潮位饵撑;④對數(shù)據(jù)進行合并剑梳。
在塊模式(BSUSET)中對合并后的數(shù)據(jù)進行精細過濾,對兩條相鄰測線重疊的多余觀測數(shù)據(jù)進行篩選肄梨,刪除阻荒,保留高精度的水深數(shù)據(jù)挠锥,然后在Caris HIPS里把WGS84坐標XYZ格式文件輸出众羡,經(jīng)由hypack測量軟件由三參數(shù)轉(zhuǎn)換至1954北京坐標,最終采用CASS軟件成圖蓖租。
單波束數(shù)據(jù)采用HY PACK測量軟件進行處理粱侣,主要刪除假信號羊壹,進行水位改正,最后生成XYZ文件齐婴,并與多波束水深數(shù)據(jù)進行比較油猫。
本次測量主、檢比對符合情況:共比對1 2 6 個重合點柠偶,最大互差為±0 . 3米情妖,符合率為10
0 %,符合規(guī)范要求[2]?诱担。
目前毡证,Reson SeaBat 7125型多波束系統(tǒng)主要用于航道疏浚驗收、海底礙航物掃測蔫仙、水下考古料睛、水文勘測、海底電纜鋪設摇邦、海洋研究和環(huán)境檢測業(yè)務等方面恤煞。
SeaBat系列多波束系統(tǒng)是由丹麥Reson公司生產(chǎn)的,但是Reson公司還沒有開發(fā)自己的數(shù)據(jù)處理和成圖軟件施籍,通常采用國際上兩大多波束軟件公司的軟件:加拿大Universal【影恰Systems Ltd.公司的Caris〕笊鳌HIPS&Caris√酢SIPS 軟件和美國Coastal Oceanographics儀器公司基于微機平臺HYPACK 系統(tǒng)的Hysweep 軟件立哑,其中多波束數(shù)據(jù)多為.XTF格式夜惭。.XTF數(shù)據(jù)格式是目前廣泛使用的多波束數(shù)據(jù)通用格式之一,可保存聲納铛绰、航行诈茧、測深等多種類型的信息。
Teledyne Technologies Inc.——Everywhere youlook
Teledyne Instruments provides innovative measurements devices tomonitor critical manufacturing processes, improve productivity, facilitateenergy exploration and protect the environment.
海鷹企業(yè)集團有限責任公司始建于1958年捂掰,是一家技術密集敢会、科研生產(chǎn)一體化的國家高新技術企業(yè),現(xiàn)隸屬于中國船舶工業(yè)集團公司这嚣。CSSC(China State Shipbuilding Corporation)鸥昏。多年來,企業(yè)以“科研+生產(chǎn)”模式姐帚,研制生產(chǎn)軍用聲納及換能器產(chǎn)品吏垮。為海軍提供了數(shù)千臺裝備,在我國遠洋考察船、運載火箭膳汪、衛(wèi)星等重大國防工程項目中作出積極貢獻唯蝶。企業(yè)走好“軍民結合”之路,相繼研發(fā)成功民用水聲產(chǎn) 品遗嗽、醫(yī)用B型超聲診斷儀及探頭系列粘我、紡織電子產(chǎn)品、壓電陶瓷痹换、傳感器征字、電子變壓器、測深儀等民品娇豫,塑造了具有較大影響的“海鷹”品牌柔纵。