侧扫声纳
侧扫声呐原理
侧扫声呐原理
侧扫声呐是一种水下探测设备，采用声波传播原理进行测量和成像。
其原理如下：
1. 发射声波：侧扫声呐通过一个或多个发射器发射高频声波信号（一般在10 kHz至500 kHz之间），这些声波信号以脉冲
的形式发送。
2. 声波传播：发射的声波在水中传播，当遇到不同介质的边界（如水底或物体）时，会发生折射、反射和散射。
这些声波经过多次反射和散射后，最终会返回到探测器。
3. 接收回波信号：探测器上的接收器会接收到回波信号，这些信号是由发射的声波在水中传播和反射后返回的。
回波信号包含有关水下地形、物体或障碍物的信息。
4. 信号处理和成像：探测器将接收到的回波信号进行信号处理，通过分析回波信号的幅度、时间和频率等特征，可以确定水下物体的位置、形状和纹理等信息。
这些信息可以被用来生成以声波传播路径为基础的水下地形或物体的成像图像，从而实现水下探测和勘测的目的。
总的来说，侧扫声呐通过发射和接收声波来实现对水下环境的探测和成像。
通过分析声波的传播特征和回波信号，可以获取水下的地形、物体或障碍物等信息，并生成相应的成像图像。
多波束测深与测扫声呐的比较
多波束测深与测扫声呐的比较：（1）侧扫声纳是目前常用的海底目标(如沉船、水雷、管线等)探测工具,在测深领域,多波束以全覆盖和高效率证明了它的优越性。
由于多波束具有很高的分辨率,目前在工程上已经开始应用多波束进行海底目标物的探测。
（2）多波束的最大优点在于定位精度高,但其适用范围不如侧扫声纳广泛,尤其受到水深和波束角的限制,多波束和侧扫声纳在探测海底目标时具有很好的互补性,同时应用可以提高目标解译的准确性。
（3）侧扫声纳能直观地提供海底形态的声成像,但这种声像只能由目标影子长度等参数估计目标的高度,所以对数据解译人员的要求很高。
多波束测深系统主要用于进行水下地形测量。
（4）探测目标机制的差异：多波束是一种测深工具而并非成像系统,无法直接在记录纸上进行打印,必须先构建数字地形模型(digitalterrainmode,lDT M)，再根据DTM构建地貌影像图，从而能够反映细微的地形起伏所导致的坡度和坡向变化;此外,多波束的中央波束探测效好，边缘波束效果差;多波束采用三维可视化的方法进行目标判断,在3DGIS系统中可以直接提取目标物的平面位置和高度,还能够从不同的角度进行观察,便于掌握目标物的形状特征。
但是,除非我们在进行测深的同时采集反向散射强度信息,否则我们无法得到与目标物的底质类型相关的信息,因此,多波束比较适合于沉船或者管线等容易根据形状进行判断的目标。
现在的侧扫声纳技术有两个缺点,首先它的横向分辨率取决于声纳阵的水平角宽,分辨率随距离的增加而线性增大,其次它给不出海底的准确深度。
当前只有两种声纳可做海底三维成像,即等深线成像和反向散射声成像,前一种是多波束测深声纳(如Multi-beamSonarSystem),后一种是测深侧扫声纳。
总体说来,前者适宜于安装在船上做大面积测量,后者适宜于安装在各类水下载体上,包括拖体、水下机器人(AUV)、遥控潜水器(ROV)和载人潜水器(HUV),进行细致的测量。
侧扫声呐的工作范围
侧扫声呐的工作范围
侧扫声呐是一种用于海洋探测和测绘的设备，它的工作范围可以从多个角度来解释。
首先，从技术角度来看，侧扫声呐的工作范围取决于其发射功率、接收灵敏度和传感器的性能。
一般来说，侧扫声呐可以在水下探测几百米到数千米的范围内进行测绘，具体的工作范围取决于设备的规格和型号。
其次，从应用角度来看，侧扫声呐通常用于海洋地质勘探、海底地形测绘、水下遗迹发现等领域。
在海洋地质勘探中，侧扫声呐可以扫描大范围的海底地形，帮助科研人员理解海底地质特征；在水下考古领域，侧扫声呐可以帮助寻找沉船、水下遗迹等目标，因此其工作范围也涵盖了水下文物的探测和保护。
此外，从环境角度来看，侧扫声呐的工作范围还受到海洋环境的影响。
例如，海水的盐度、温度、悬浮物含量等因素都会对声波在水中的传播产生影响，从而影响侧扫声呐的工作范围。
综上所述，侧扫声呐的工作范围是一个综合性的概念，包括了
技术性能、应用领域和海洋环境等多个方面的因素。
通过综合考虑这些因素，可以更全面地理解侧扫声呐的工作范围。
侧扫声纳系统简介
目录
1
什么是侧扫声纳
2
KONGSBERG PulSAR
3
侧扫声纳行业
4
侧扫声呐应用&客户
1
什么是侧扫声纳
工作原理
侧扫声纳是由 side scan sonar一 词意译而来,利用回声测深原理探测海底 地貌和水下物体的设备，又称旁侧声呐 或海底地貌仪。
声呐向水中发射声波，通过接收水 下物体反射回波发现目标，并测量其参 量。目标距离可通过发射脉冲和回波到 达时间差估计。
工作原理示意图
左、右两条换能器具有扇形指向 性。垂直平面内开角为ΘV，水平面 内开角为ΘH。当换能器发射声脉冲 时，可在换能器左右侧照射一窄梯形 海底，如图左侧为梯形ABCD。声波 以球面波方式向远方传播，碰到海底 后反射波或反向散射波沿原路线返回 到换能器，距离近的回波先到达换能 器，距离远的回波后到达换能器，一 般情况下，正下方海底的回波先返回 ，倾斜方向的回波后到达。
KLEINቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ级代理 GEOACOUSTISC一级代理
4
侧扫声呐应用&客户
侧扫声纳的应用
☆目标定位 ☆海底特征的确定 ☆石油工业应用 ☆疏浚 ☆扫雷 ☆环境应用 ☆渔业
侧扫声纳的用户 1 救捞局
• 交通运输部各地方救助局 • 交通运输部各地方打捞局
2
3 海事局及航道局
• 交通运输部下属三大海事局
PulSAR – 优势
变频 自带采集软件 小巧轻便
裸露的电力电缆： 600 kHz – 50 m 量程
沙波和石头
3
侧扫声纳市场分析
侧扫市场
国内侧扫各品牌代理商
代理商
劳雷 上海地海 北京赛迪 无锡海鹰加科
侧扫声呐测量技术要求
侧扫声呐测量技术要求侧扫声呐是一种常用于测量水深和海底地形的技术。
它通过发射声波并记录被回波所反弹回来的时间和强度，可以构建出水下的三维地形图。
在进行侧扫声呐测量时，有一些技术要求需要注意，下面将详细介绍。
首先，侧扫声呐测量需要选择合适的设备。
声呐设备应具备高精度和高分辨率的特点，以便准确地捕捉水下的细节信息。
同时，设备的频率和功率也需根据实际需要进行选择。
高频率的声呐适用于较浅的水域和海底地形复杂的区域，而低频率的声呐则适用于较深的水域和海底地形简单的区域。
其次，侧扫声呐测量需要进行准确的航迹规划。
在进行声呐测量时，需确定合适的航迹，以便覆盖需要测量的区域，并确保测量数据的完整和准确性。
航迹规划要考虑到水深、海底地形和测量目的等因素，能够尽可能地横向覆盖整个测量区域，并保持一定的重叠度，以便在数据处理时进行质量控制和验证。
此外，侧扫声呐测量还需要考虑环境因素的影响。
声波传播受水温、盐度、水流等环境因素的影响，因此在测量过程中需要注意对这些因素进行测量和记录。
在数据处理时，还需要对这些环境因素进行校正，以减小其对测量结果的影响。
在进行侧扫声呐测量时，还应注意数据的采集和处理。
采集数据需要保证声呐设备的稳定和准确性，同时要注意数据的时序信息和纵深信息的捕捉。
在数据处理时，需要对原始数据进行滤波、插值和重采样等预处理操作，以提高数据质量和减小噪声干扰。
同时，还需要对数据进行校正，包括校正水深、校正航速、校正航向等，以获得准确的测量结果。
最后，在进行侧扫声呐测量时，还需遵守相关的法规和标准。
根据不同的国家和地区，可能存在不同的法规和标准，包括声呐使用的频率范围、功率限制、测量速度和测量精度等。
在进行测量之前，需要对相关法规和标准进行了解，并遵守其要求，以保证测量的合法性和可靠性。
综上所述，侧扫声呐测量技术要求包括选择合适的设备、进行准确的航迹规划、考虑环境因素的影响、注意数据的采集和处理，以及遵守相关法规和标准。
侧扫声纳
侧扫声纳技术。
侧扫声纳技术起源于20 世纪50 年代末,现在已成为广泛应用的海底成像技术。
自60 年代英国海洋研究所推出第一个实用型侧扫声纳系统以来,各种类型的侧扫声纳系统(魏建江等, 1997 ; Flemming , 1982 ; Asplin et al. , 1998 ; Klein , 1985 ; Reedl et al. , 1989) 纷纷问世。
侧扫声纳技术运用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底形态,侧扫声呐技术能直观地提供海底形态的声成像,在海底测绘、海底地质勘测、海底工程施工、海底障碍物和沉积物的探测,以及海底矿产勘测等方面得到广泛应用。
根据声学探头安装位置的不同,侧扫声纳可以分为船载和拖体两类。
船载型声学换能器安装在船体的两侧,该类侧扫声纳工作频率一般较低(10 kHz 以下),扫幅较宽。
探头安装在拖体内的侧扫声纳系统根据拖体距海底的高度还可分为两种:离海面较近的高位拖曳型和离海底较近的深拖型。
高位拖曳型侧扫系统的拖体在水下100 m 左右拖曳,能够提供侧扫图像和测深数据,航速较快(8 kn) 。
多数拖体式侧扫声呐系统为深拖型,拖体距离海底仅有数十米,位置较低,航速较低,但获取的侧扫声纳图像质量较高,侧扫图像甚至可分辨出十几厘米的管线和体积很小的油桶等,最近有些深拖型侧扫声纳系统也开始具备高航速的作业能力,10 kn 航速下依然能获得高清晰度的海底侧扫图像。
现在的侧扫声纳技术有两个缺点,首先它的横向分辨率取决于声纳阵的水平角宽,分辨率随距离的增加而线性增大,其次它给不出海底的准确深度。
当前只有两种声纳可做海底三维成像,即等深线成像和反向散射声成像,前一种是多波束测深声纳(如Multi -beam Sonar System) ,后一种是测深侧扫声纳。
总体说来,前者适宜于安装在船上做大面积测量,后者适宜于安装在各类水下载体上,包括拖体、水下机器人(AUV) 、遥控潜水器( ROV ) 和载人潜水器(HUV) ,进行细致的测量。
侧扫声呐测量技术要求
侧扫声呐测量技术要求
侧扫声呐测量技术需要满足以下要求：
1. 高精度：侧扫声呐需要能够提供高精度的测量结果，测量误差应小于一定范围，以满足不同应用的精度要求。
2. 高分辨率：侧扫声呐需要能够提供高分辨率的海底地形信息，以便对复杂的海底地形进行精确地定位和识别。
3. 可靠性：侧扫声呐需要具备高度可靠性，能够在恶劣海况下正常工作，而且需要能够顺利完成长时间的海洋测量任务。
4. 实时性：侧扫声呐需要具备较高的实时性，能够实时反馈海底地形信息，在实时监测、海底勘探和紧急救援等领域有重要应用。
5. 灵敏度：侧扫声呐需要具备高灵敏度，能够检测到低反射率的海底物体，如浅海地形、障碍物等。
6. 易于安装和操作：侧扫声呐需要具备方便安装和操作的特点，以便在各种环境条件下快速启动和使用。
侧扫声呐工作方案
侧扫声呐工作方案一、工作目标。
咱们这次用侧扫声呐，主要就是想把水下的那些个情况摸个透。
不管是找沉船宝藏（要是有的话就发啦），还是查看水底地形有没有啥危险的坑洼或者奇怪的东西，都得给它整明白喽。
二、前期准备。
# （一）设备检查。
1. 首先得把侧扫声呐那套设备从里到外好好检查一遍。
看看那些电线有没有破皮的地方，就像检查宠物有没有受伤一样仔细。
接头啥的也得看看是不是接得牢牢的，要是在水里工作的时候突然掉链子，那就抓瞎了。
2. 传感器是侧扫声呐的眼睛，得擦得干干净净的，可不能让泥巴或者脏东西糊住了，不然就像人戴着脏兮兮的眼镜看东西，啥都模糊不清。
# （二）船只准备。
1. 如果是在船上用侧扫声呐，那船也得收拾妥当。
确保船的动力系统没啥毛病，别到时候在水里趴窝了。
2. 船的定位系统也要校准好，这就好比给船装了个精确的指南针，这样才能知道侧扫声呐扫到的地方准确位置在哪。
# （三）人员安排。
1. 得找个技术熟练的操作员来摆弄侧扫声呐设备，就像找个大厨来炒菜一样，没那技术可不行。
这个操作员得对设备的各种功能和操作流程了如指掌，按个按钮都得麻溜准确。
2. 再安排个助手，助手的任务就是给操作员打下手。
比如帮忙递个工具啦，记录一下数据啦，就像舞台上的配角，虽然不是主角，但也非常重要。
三、工作流程。
# （一）测线规划。
1. 在开始扫描之前，得像画地图一样规划好测线。
根据要探测的区域大小和形状，合理地安排测线的走向。
就好比咱们扫地的时候，要规划好从哪开始扫，怎么扫才能把整个屋子都扫干净一样。
要是测线规划得乱七八糟，那肯定会有地方没扫到，水下的情况也就看不全乎了。
2. 测线之间的间距也得好好考虑。
如果间距太大，可能会漏掉一些小的目标；间距太小呢，又会浪费时间和资源。
这就需要根据探测目标的大小和重要性来权衡了，就像买东西要考虑性价比一样。
# （二）设备安装与调试。
1. 按照设备的安装说明，把侧扫声呐稳稳地安装在船上或者其他合适的平台上。
侧扫声呐的工作原理
侧扫声呐的工作原理
侧扫声呐（Side Scan Sonar）是一种用于海底测量和探测的声
波成像技术。
它工作的原理主要包括发射声波、接收回波和处理成像。
工作原理如下：
1. 发射声波：侧扫声呐通过一个或多个由能量驱动的超声波发射器发出连续的短脉冲声波信号。
通常使用的频率范围在
100-500kHz之间。
2. 声波传播：发射器发送的声波在水中传播，同时也会向水下的底部和物体表面发生反射。
这些反射声波称为回波。
3. 回波接收：侧扫声呐会通过一个或多个接收器来接收回波。
接收器通常位于声呐设备上的相同位置或附近。
4. 数据处理：回波信号经过接收器后，会被数字信号处理系统进行放大、滤波、时序控制等处理。
这些处理方法有助于提高回波的质量和清晰度。
5. 成像显示：处理后的信号往往以灰度方式显示，形成海底的图像。
灰度的深浅可以表示不同的物体边界和底质类型等信息。
整个工作原理基于声波在水中的传播和反射，利用声波的特性来探测和成像水下目标和海底地形。
通过对回波的接收和处理，
侧扫声呐可以提供高分辨率的海底图像，用于海洋勘测、水下考古、水下搜救等领域。
海底探测技术 第6章 侧扫声呐
声呐解决的问题
•海底表面沉积物差异（根据声阻抗） •海底地形起伏 •海面及水体中特殊物质
侧扫声呐的探测原理
Y Y
X
X
（X、Y、颜色）
成像原理
随拖鱼前进，将处于航迹方向不同位置的数据 形成二维的扫描图像
Y （m）
侧扫声呐 探测海底 Y、X、反射波强度
T （声波传播时间）
声 呐 拖 体
h
T
m
XA
横向大小
T T1
T
矛盾：探测
清晰度与可识 辨性之间的矛
盾
海海 底底 管管 线线 在在 海海 底底 覆覆 盖盖 区区 不不 同同 位位 置置 记探 录测 时清 间晰 的度 变的 化变
化
哪些管线处于悬跨 状态？
侧扫声呐记录中目标的可识辨性
1）目标物与周围环境的差异性
纵 向 大 小
2）目标物在声呐记录中的大小
调
DGPS天线
查
船
在声呐拖缆较短情况下，可通过缆线长 度、海流流向判定；水深较大，电缆长 度较长时，声呐拖体需要超短基线或长 基线定位。
DGPS定位位置：X、Y
声呐拖体
海底目标
L
2019/11/6
5、声呐图谱中假波的识别
绕射波 量程外强反射被接受 镜像 多次反射和目标物之间的多次
声呐量程越小，目标物被记
录时间相对较长
目标4
T
T目标3
T 目标2
目标1
T
横向大小
1）目标物与周围环境的差异性
纵 向 大 小
2）目标物在声呐记录中的大小
声呐量程 声呐单侧海底覆盖宽度
1、与目标物本身横向大小有关； 2、声呐量程有关； 3、声呐拖体高度有关； 4、目标物在声呐海底覆盖区中 的位置有关。
侧扫声呐
海洋测绘
侧扫声呐图像五变形 3、斜坡变形 高大低小。 原因：图像宽度固定而扫描宽度不一。 4、双曲变形 形状依双曲线规律变化。 原因：扫描点与目标距离相对变化。
海洋测绘
侧扫声呐图像五变形 5、声线倾斜变形 目标图像横向变形。 原因：波束角倾斜。 上述变形均为几何变形，通过算法可完全 纠正，并可实现相关位置匹配，获得不同 测线的图像镶嵌，以获得完整海底地貌。
海洋测绘
海洋测绘
侧扫声呐的图像特点： ▼侧扫声呐下方为盲区； ▼深色为强反射部位，遮挡后部为浅色； ▼近距离水平成像； ▼突出、起伏等地形变化才有图像变化； ▼标态下比例横比固定，纵比与船速相关； ▼任何一点可在一定精度范围内推算；
海洋测绘
侧扫声呐图像五变形 1、记录图像横纵比例变形 横比随鱼高、纵比随船速； 原因：实际扫宽按固定图像宽度匹配和纵 向扫描频率固定而航速变化。 2、物距变形 近处不清且小，远处清晰且大； 原因：水平波束角效应。
海洋测绘
海底地貌测量方法： 多波束测量
侧扫声呐测量
海洋测绘
侧扫声呐基本原理： 侧扫声呐基本原理：
利用超声波阵列向海底发射具有指 向性宽垂直波束角、窄水平波束角的 超声波，经接收整列接收海底的反射 和散射波并处理成影像。
海洋测绘
侧扫声呐测量注意： 1、频率，频率高分辨率高，测程近。 频率低分辨率低，测程远。 2、测线，一般平行布设。 障碍物精扫交叉布设。 3、重叠，有效测宽重叠。 4、盲区，盲区覆盖重叠。
海洋测绘
多波束测量侧扫声呐测量海洋测绘利用超声波阵列向海底发射具有指向性宽垂直波束角窄水平波束角的超声波经接收整列接收海底的反射和散射波并处海洋测绘
海底地貌测量的目的：
1 1、了解海底地形构造形态； 2、寻找海底突出目标； 3、分析海底基本底质构成； 4、补充单波束覆盖之不足；
侧扫声纳使用操作规定
侧扫声纳使用操作规定侧扫声纳是一种通过发射和接收声波来生成水下悬浮物和海底地形图像的技术。
它在海洋科学、海洋勘探、航海导航和军事作战中都有着广泛的应用。
为了保证侧扫声纳的正常运行和数据采集的准确性，需要遵循以下操作规定：1.准备工作：在使用侧扫声纳之前，必须对设备进行充分的准备工作。
首先，要确保侧扫声纳设备处于正常工作状态，无损坏和松动的部件。
然后，将设备安装到船体上，并确保设备与电源和控制系统的连接正常。
最后，根据实际情况调整设备的方向和角度，以获得最佳的声纳成像效果。
2.进行测量：在进行测量之前，需要明确测量的目标和区域。
根据测量目标的不同，可以选择不同的工作模式和参数设置。
在测量过程中，需要确保船体稳定，避免因为航行造成的波动影响数据的准确性。
同时，还需要注意在测量过程中航行速度的控制，以保证获取到的数据具有较高的分辨率和清晰度。
3.数据采集和处理：在测量完成后，需要将采集到的数据导出保存。
侧扫声纳设备通常会提供数据传输和存储功能，可以直接将数据存储到设备中，也可以通过连接外部存储设备进行存储。
在数据处理过程中，可以利用专业的声纳数据处理软件进行数据解析和分析，以获得所需的信息和图像。
4.数据分析和解读：在获得声纳数据后，需要进行数据分析和解读。
首先，可以通过调整声纳参数和图像处理技术来优化数据质量和图像清晰度。
然后，根据数据特征和模式，可以对目标进行分类和识别。
最后，可以根据数据中的信息进行地形分析、目标定位等进一步研究和应用。
5.安全注意事项：在使用侧扫声纳时，需要注意安全事项。
首先，需要确保操作人员具备相关的技术知识和操作经验。
然后，要遵守相关的安全规定，如穿着救生衣、操作设备时注意船体稳定等。
此外，还需注意设备的维护保养，及时清洁和检查设备，防止故障和损坏。
总之，侧扫声纳的使用操作规定是确保设备正常运行和数据采集准确性的基础。
遵循这些规定可以提高侧扫声纳的工作效率，获得更可靠和有效的数据和信息。
侧扫声呐原理及应用
侧扫声呐原理及应⽤⼀、原理1、⼯作原理侧扫声纳的基本⼯作原理与侧视雷达类似，侧扫声纳左右各安装⼀条换能器线阵，⾸先发射⼀个短促的声脉冲，声波按球⾯波⽅式向外传播，碰到海底或⽔中物体会产⽣散射，其中的反向散射波（也叫回波）会按原传播路线返回换能器被换能器接收，经换能器转换成⼀系列电脉冲。
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。
将每⼀发射周期的接收数据⼀线接⼀线地纵向排列，显⽰在显⽰器上，就构成了⼆维海底地貌声图。
声图平⾯和海底平⾯成逐点映射关系，声图的亮度包涵了海底的特征。
2点位于声呐的正下⽅，回波是很强的正发射波；4、5、6回波较强，6的回波先到换能器，然后是第5点，第6点。
6、7点没有回波，产⽣阴影区。
线图随着⽔下声呐载体的不断移动，声呐阵在前进过程中不断发射、接收处理，记录逐⾏排列，在显⽰器上每⼀⾏扫描线上逐⾏显⽰出每次发射返回的回波数据，各个回波到达时分分别对应各点的位置，即像素坐标，回波的幅值对应各点的亮度，即像素灰度值。
海底平⾯图侧扫声呐：在采⽤灰度显⽰时，⼀般暗⾊代表回波较弱，⽩⾊代表回波较强，也可以采⽤伪彩⾊显⽰。
2、优点 侧扫声纳有三个突出的特点：⼀是分辨率⾼，⼆是能得到连续的⼆维海底图像，三是价格较低。
3、应⽤（1）海洋测绘侧扫声纳可以显⽰微地貌形态和分布，可以得到连续的有⼀定宽度的⼆维海底声图，⽽且还可能做到全覆盖不漏测，这是测深仪和条带测深仪所不能替代的，所以港⼝、重要航道、重要海区，都要经过侧扫声纳测量。
（2）海洋地质调查侧扫声纳的海底声图可以显⽰出地质形态构造和底质的⼤概分类，尤其是巨型侧扫声纳，可以显⽰出洋脊和海底⽕⼭，是研究地球⼤地构造和板块运动的有⼒⼿段。
⼆、侧扫声呐数据接收处理1、数据存储使⽤XTF格式侧扫声纳数据的处理是获得海底信息的重要步骤,格式转换是数据处理的基础。
现有的声纳数据主要有Qmips和XTF两种⽂件格式,⼆者均为⼆进制格式存储。
侧扫声呐_图像声呐资料
侧扫声呐水下搜救声纳旁侧声纳图像声呐简介品牌：DeepVision 型号：DE680SAR 加工定制：是类型：侧扫声纳外形尺寸：直径60mm*拖鱼长度850mm重量：空气中9kg，水中6.7kg产品用途：水底地貌调查，水下搜救规格：套Deepvision是高性能、低成本侧扫声纳，用于水下综合科考、沉船探测、水下溺水人员搜救、海底地形地貌研究、湖泊海洋测绘等。
Deepvision侧扫声纳可固定在船体（Hull Mount），也可以用作水下拖鱼（Towfish），水下拖鱼最深可用于水下100m。
系统可生成高质量水底图像，适用于各种海底应用和研究。
水下人员搜救需要相对于底部的极其精确的高度，DeepVision最新的DE680 SAR侧扫声纳专为水下人员搜救设计，可提供相对于底部的精确的高度。
DE680S AR侧扫声纳采用Chirp Digital技术，其优异的侧扫分辨率和精确的相对于底部的精确的高度，尤其适用于水下人员搜救等应用。
DE680SAR凭借优异的水下搜救性能，已被瑞典、奥地利、芬兰、加拿大、澳大利亚等国家的消防和搜救部门使用，并且在一次水下搜索中成功找到一具两年前失踪的尸体，之前警方动用其他各种搜救设备均未找到，而使用DE680SAR只用了不到一天的时间。
侧扫声纳拖鱼系统包括水下拖鱼、水面单元、连接电缆、Pelicase存储运输包和数据获取分析处理软件。
船挂侧扫声纳系统包括声呐换能器、水面电源、连接电缆、Pelicase存储运输包、数据获取分析处理软件。
DeepVision侧扫声纳性能特点：优异的图像质量；易于使用；紧凑设计；低成本、高性能。
DeepVision侧扫声纳技术参数：重量：空气中9kg，水中6.7kg；尺寸：直径60mm*拖鱼长度850mm；最长线缆长度：200m；拖鱼接口：RS485,GND,Supply,Fischer 103 DEE 4；软件支持：windows2000、XP、vista系统，支持GPS 输入，NMEA 数据RMC,GSV, 通讯波特率4800 bps；材料：不锈钢，PVC和聚亚安酯。
侧扫声呐换能器内部结构
侧扫声呐换能器内部结构【原创版】目录1.侧扫声呐换能器的概念与作用2.侧扫声呐换能器的内部结构3.侧扫声呐换能器的工作原理4.侧扫声呐换能器的应用领域正文一、侧扫声呐换能器的概念与作用侧扫声呐换能器，又称为侧扫声纳换能器，是一种利用声波进行探测和测距的设备。
它通过发射声波，然后接收反射回来的声波，根据接收到的声波时间和强度，可以计算出目标物体的距离和方位。
因此，侧扫声呐换能器被广泛应用于水下目标探测、水下导航、水下通信等领域。
二、侧扫声呐换能器的内部结构侧扫声呐换能器内部主要由以下几个部分组成：1.声波发射器：声波发射器是侧扫声呐换能器的核心部分，它负责发射声波。
通常采用压电陶瓷材料制成，能够在电脉冲的作用下产生高频声波。
2.声波接收器：声波接收器负责接收反射回来的声波，并将其转换为电信号。
通常也采用压电陶瓷材料制成，与声波发射器类似。
3.信号处理器：信号处理器对接收到的声波信号进行处理，包括放大、滤波、解调等操作，以便后续分析和处理。
4.控制器：控制器负责对整个侧扫声呐换能器进行控制，包括声波发射的时机、频率、强度等，以及对接收到的声波信号进行分析和处理。
5.显示器：显示器用于显示侧扫声呐换能器探测到的目标信息，如距离、方位等。
三、侧扫声呐换能器的工作原理侧扫声呐换能器工作时，首先由声波发射器发射声波，声波在水中传播，当遇到目标物体时，部分声波会被目标物体反射回来。
接着，声波接收器接收到反射回来的声波，并将其转换为电信号。
信号处理器对电信号进行处理，提取出目标物体的距离和方位信息。
最后，控制器根据接收到的信息，对侧扫声呐换能器进行调整，以获得更精确的探测结果。
四、侧扫声呐换能器的应用领域侧扫声呐换能器广泛应用于以下几个领域：1.水下目标探测：侧扫声呐换能器可以对水下目标进行精确探测，为水下航行、水下作业等提供安全保障。
2.水下导航：侧扫声呐换能器可以为水下航行器提供导航信息，如水深、海底地形等，帮助水下航行器进行自主导航。
多波束侧扫声呐原理
多波束侧扫声呐原理今天咱们来唠唠多波束侧扫声呐这个超酷的东西。
你知道吗？多波束侧扫声呐就像是海洋里的超级侦探呢。
它的原理啊，其实就是利用声波在水里的传播特性。
想象一下，声波就像一个个小信使，在海洋里跑来跑去。
多波束侧扫声呐会从设备里发射出好多束声波，这些声波可不是随随便便发射的哦。
声呐发射的声波会在海里传播，遇到东西就会反射回来。
比如说，要是遇到了一块礁石，声波就会像调皮的孩子撞到墙上一样弹回来。
这时候呢，多波束侧扫声呐就会接收到这些反射回来的声波。
它就像一个很机灵的小耳朵，能准确地捕捉到这些声波的信息。
多波束侧扫声呐厉害就厉害在它发射的是多束声波。
这就好比你用好多只小手去摸周围的东西，而不是只用一只手。
这样它就能得到更全面的信息啦。
比如说，普通的声呐可能只能知道前面有个东西，但是多波束侧扫声呐能知道这个东西的形状、大小，甚至是表面的一些细节呢。
你看，海洋那么大，里面有各种各样的地形地貌。
多波束侧扫声呐就像一个超级画家，它通过这些反射回来的声波，能画出海底的地形图。
那些高低起伏的山脉，那些幽深的海沟，都能被它描绘出来。
就好像它在给海底做一个超级详细的写真集一样。
而且啊，这个多波束侧扫声呐在探测沉船之类的东西时也特别厉害。
那些沉在海底的古老船只，就像在海底沉睡的巨兽。
多波束侧扫声呐发出的声波就像温柔的抚摸，能把沉船的轮廓、结构都弄清楚。
这对于考古学家来说，可真是个大宝贝啊。
他们就可以通过多波束侧扫声呐提供的信息，去探寻那些古老的秘密，就像在解开一个个神秘的海底宝藏密码一样。
还有哦，多波束侧扫声呐对于海洋生物的研究也有很大的帮助呢。
海洋里的生物们生活在各种各样的环境里，多波束侧扫声呐可以探测到它们生活的海底环境是什么样的。
是在平坦的沙地呢，还是在长满珊瑚礁的地方。
这就像是给海洋生物们的家做了一个全面的勘察。
不过呢，多波束侧扫声呐也不是完美无缺的。
有时候，海洋里的一些复杂情况，比如水流特别湍急的时候，声波可能会被打乱，就像一群小信使在狂风中迷了路一样。
侧扫声呐ppt课件
发射和接受具有较强的定向性 具有极小的水平波束角（0.5-1.5度） 具有较大的垂向波束角（32度左右）
具有较高的工作频率（几十KHz——几千KHz）
目的？ 12
一般具有两个换能器和水听器
提高探测效率
发射和接受具有较强的定向性
侧扫声呐 探测必须 T1 的
2019/12/5
5、声呐图谱识别过程中应注意的问题
绕射波问题 量程外强反射被接受问题 镜像问题 多次反射和目标物之间的多次 声呐分辨率问题
分辨率 可识辨率
36
•声呐探测波所形成的绕射现象
无论入射角度如波的绕射 现象
五、侧扫声呐的工作方法和资料处理
工作目的确定 探测规范 测线布设 拖曳方式的选择 探测船速的控制
定位点间距的选 择
声速的确定
量程、覆盖及斜
率校正
图谱的识别 地质现象的解译 地貌图的绘制 报告的编写
52
•工作目的确定
地质调查 物体寻找 特殊现象探查
难度小 难度最大
海底探测技术
曹立华
第一章 绪论 第二章 定位导航技术 第三章 声波探测的基本原理 第四章 声学海底探测设备的组成及分类 第五章 单波束测深设备的组成及工作程序 第六章 侧扫声呐工作原理及探测资料分析 第七章 多波束测深系统的工作原理及数据处理分析 第八章 浅地层探测系统的工作原理及资料分析 第九章 综合探测的实施原则及水下声学定位系统 第十章 探测实例分析
深水
信号好
缺点 噪音大 噪音大 安全性差
•探测船速的控制
调
调查目的
查
船速越低，炮点密度越大，探测分辨率越高
船
船
海星侧扫声呐安全操作及保养规程
海星侧扫声呐安全操作及保养规程前言海星侧扫声呐广泛应用于海洋勘探、水利水电、港口建设等领域。
正确的使用和保养海星侧扫声呐，不仅能提高勘探效率，还能延长使用寿命，减少设备故障发生率。
本文档旨在介绍海星侧扫声呐的安全操作及保养规程，帮助使用者正确操作、保养该设备。
一、安全操作规程1.1 设备准备在使用海星侧扫声呐前，必须保证设备符合以下要求：•设备清洁干净，表面无明显损伤。
•设备各部件功能正常，无松动或缺失。
•设备电源充足，通电正常。
1.2 操作规程在装配、使用、维护、保养海星侧扫声呐时，需要遵守以下规程：•严格按照操作手册执行相关步骤及注意事项。
•未经合格人员授权，禁止擅自进行特殊操作或改动。
•禁止将设备超负荷或长时间、高频率使用。
•禁止将设备放在高温、潮湿、过于尘土环境中使用。
1.3 使用注意事项在使用海星侧扫声呐时，需要注意以下事项：•避免设备接触油、水等容易导致故障的物质。
•在使用设备时，避免操作者手部或其他身体部位接触外漏部件或设备支架。
•在停止设备使用前，需要先关闭电源。
•禁止将设备放在易碎的物品上或者外力敲打。
二、设备保养规程为了确保海星侧扫声呐的使用寿命和性能，需要遵守以下保养规程：2.1 设备保养频率•设备在使用前和使用中需要进行保养和检查，以防设备出现故障。
•根据使用频率和使用环境，每半年或每年对设备进行大保养，包括更换部件、整体清洁除尘等。
2.2 设备保养步骤•在使用设备后，将设备表面上的脏污清洗干净，特别是设备外部电气连接插头、电缆等部件。
•检查设备状况和电源接线是否安全可靠，确认各部件无松动或漏油现象。
•检查设备的水密性是否存在问题，并对存在问题的部分进行维护、修补。
•在设备储存期间，需要防潮、防虫、防尘。
2.3 特殊保养注意事项为了让设备有更长久的使用寿命，需要特别注意以下事项：•注意保管设备时不要将设备暴露在阳光、雨雪、细菌、化学污染物等有害物质中。
•在长时间不使用设备时，需要将设备放置在干燥和通风的地方，以避免受潮和腐蚀。
侧扫声纳工作原理
侧扫声纳工作原理
侧扫声纳（side scan sonar）是一种水下探测技术，主要用于
绘制水下地形和探测目标。
它通过发送一系列声波脉冲，然后接收并分析反射回来的声波信号来实现。
侧扫声纳系统由多个发射器和接收器组成，通常安装在船舶或潜水器上。
当发射器发出声波脉冲时，脉冲会向水下传播。
当声波遇到不同密度的目标或地形时，一部分声波会被反射回来，被接收器捕获。
接收器会记录下反射信号的强度和时间延迟，并将其转换成电信号。
这些信号经过处理后，可以生成侧面的水下图像。
通常情况下，接收器会根据不同的声波反射强度将图像分为亮度不同的像素，以显示出水下目标或地形的不同细节。
通过连续发送声波脉冲并记录返回信号，侧扫声纳可以创建出精确的水下地形图和目标图像。
研究人员可以根据这些图像来识别目标，例如沉船、岩石、海底沉积物等。
同时，侧扫声纳还可以用于海洋勘探、水下测绘以及搜寻和救援等应用中。
总的来说，侧扫声纳的工作原理是通过发射和接收声波来绘制水下地形和探测目标，利用声波的反射特性来生成水下图像并进行分析。
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侧扫声纳技术。
侧扫声纳技术起源于20 世纪50 年代末,现在已成为广泛应用的海底成像技术。
自60 年代英国海洋研究所推出第一个实用型侧扫声纳系统以来,各种类型的侧扫声纳系统(魏建江等, 1997 ; Flemming , 1982 ; Asplin et al. , 1998 ; Klein , 1985 ; Reedl et al. , 1989) 纷纷问世。
侧扫声纳技术运用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底形态,侧扫声呐技术能直观地提供海底形态的声成像,在海底测绘、海底地质勘测、海底工程施工、海底障碍物和沉积物的探测,以及海底矿产勘测等方面得到广泛应用。
根据声学探头安装位置的不同,侧扫声纳可以分为船载和拖体两类。
船载型声学换能器安装在船体的两侧,该类侧扫声纳工作频率一般较低(10 kHz 以下),扫幅较宽。
探头安装在拖体内的侧扫声纳系统根据拖体距海底的高度还可分为两种:离海面较近的高位拖曳型和离海底较近的深拖型。
高位拖曳型侧扫系统的拖体在水下100 m 左右拖曳,能够提供侧扫图像和测深数据,航速较快(8 kn) 。
多数拖体式侧扫声呐系统为深拖型,拖体距离海底仅有数十米,位置较低,航速较低,但获取的侧扫声纳图像质量较高,侧扫图像甚至可分辨出十几厘米的管线和体积很小的油桶等,最近有些深拖型侧扫声纳系统也开始具备高航速的作业能力,10 kn 航速下依然能获得高清晰度的海底侧扫图像。
现在的侧扫声纳技术有两个缺点,首先它的横向分辨率取决于声纳阵的水平角宽,分辨率随距离的增加而线性增大,其次它给不出海底的准确深度。
当前只有两种声纳可做海底三维成像,即等深线成像和反向散射声成像,前一种是多波束测深声纳(如Multi -beam Sonar System) ,后一种是测深侧扫声纳。
总体说来,前者适宜于安装在船上做大面积测量,后者适宜于安装在各类水下载体上,包括拖体、水下机器人(AUV) 、遥控潜水器( ROV ) 和载人潜水器(HUV) ,进行细致的测量。
侧扫声成像技术是一种重要的声成像技术。
声纳线阵向左右两侧发射扇型波束,在水平面内波束角宽比较窄,一般1～2°,垂直平面内的波束角宽比较宽, 一般为40 ～60°。
海底反向散射信号依时间的先后被声纳阵接收。
有目标时信号较强,目标后面声波难以到达, 产生影区。
声纳阵随水下载体不断前进,在前进过程中声纳不断发射,不断接收,记录逐行排列,构成声像,这就是目前在海底探测中广泛使用的侧扫声纳的声成像,称为二维声成像,它给不出海底的高度。
这种声像只能由目标影子长度等参数估计目标的高度,精度不高。
在水下载体每侧布设两个以上的平行线阵,估计平行线阵间的相位差以获得海底的高度,称之为海底的三维声成像。
一般的三维声成像是以付氏变换为基础的,它的分辨率比较低,不能区分从不同方向同时到达的回波。
测深侧扫声纳技术经历了三个发展阶段,第一阶段的技术为声干涉技术,它的分辨率低;第二阶段的技术为差动相位技术,它的分辨率高,但只能同时测量一个目标,因此不能测量复杂的海底,不能在出现多途信号的情况下工作;第三阶段的技术即为高分辨率三维声成像技术,应用子空间拟合法,它的分辨率高,能同时测量多个目标,可以在复杂的海底和多途信号严重的情况下工作,并能同时获得信号的幅度和相位。
侧扫声纳技术进一步发展的方向有两个,一个是发展测深侧扫声纳技术,它可以在获得海底形态的同时获得海底的深度;另一个是发展合成孔径声纳技术,它的横向分辨率理论上等于声纳阵物理长度的一半,不随距离的增加而增大。