侧扫声呐测量技术要求
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
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。
浅析侧扫声呐技术在海洋测绘中的应用
浅析侧扫声呐技术在海洋测绘中的应用摘要：侧扫声呐是利用回声测深原理探测海底地貌和水下物体的设备，目前广泛应用于海洋地形调查以及探测海底礁石、沉船、管道、电缆以及各种水下目标等。
侧扫声呐具有高分辨率、高效率、低成本等优点，可以提供连续的二维海底图像，对于揭示海底地形地貌的细节和特征有重要作用。
本文旨在介绍侧扫声呐的检测原理、国内外现状、在海洋测绘中的应用以及发展趋势，为后续进行海洋侧扫声呐探测技术的研究打下基础。
关键词：侧扫声呐技术，海洋测绘，海底地形地貌探测1侧扫声呐检测原理侧扫声呐技术利用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底信息，它能直观地提供海底地形地貌的声成像。
其工作原理主要包括以下几个过程：（1）声波的发射：侧扫声呐由拖鱼和船载仪器组成，拖鱼内装有发射换能器和接收换能器阵列，通过电缆与船载仪器相连。
发射换能器向左右两侧发射扇型波束，覆盖一定范围的水体和海底。
（2）声波的接收：接收换能器阵列按一定时间间隔接收水体和海底反射回来的声波信号，并将其转换为电信号传输到船载仪器。
（3）声波的处理：船载仪器对接收到的电信号进行放大、滤波、增益补偿、信噪比提高等处理，以提高信号的质量和可识别性。
（4）声波的显示：船载仪器将处理后的信号按照一定的灰度或颜色编码显示在屏幕上，形成侧扫声呐图像。
声呐图像上的每一行代表一次发射和接收的结果，每一列代表一定距离范围内的回波强度，从而反映海底地形地貌的变化。
2侧扫声呐在海洋测绘中的应用侧扫声呐由于成像分辨率高、对目标区域海底实现全覆盖扫侧，据此对海底地形地貌等进行定性分析，被广泛应用于目标探测，沉船及失事飞机等海底残骸的搜索，海底表层沉积物属性的确定以及海底地震、火山、地层的监测、水下实体结构查勘等。
下面具体介绍一下侧扫声呐在海洋测绘中的应用。
2.1海底地形地貌测量侧扫声呐可以提供连续的二维海底图像，对于揭示海底地形地貌的细节和特征有重要作用。
通过对声呐图像的解译和分析，可以识别出海底的不同类型和形态，如沙纹、基岩、岩石、锚沟等。
侧扫声呐-69页精品文档
强反射 弱反射 正常反射 反射阴影
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2、形成原因 2019/9/21
物质组成的影响 地形影响
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•物质组成的影响
海面
海水
声呐拖体
海底
沉积物
Ar RAi
R 2V 2 1V 1 2V 2 1V 1
发射的声波在到达海底前，穿过的 是水体。若水体均匀，无声阻抗界 面，则无反射波。
垂 直 波 束 角
覆盖宽度太小，探测效率低
具有较高的工作频率 （几十KHz——几千KHz）
水体相对均匀，对波的吸收也较少 频率高的波探测分辨率较高
防止泥面下地层回波的干扰
三、侧扫声呐图谱内容
直达波 海面线 海底线 海底反射
海面上物体 水体中物体 甚至近海底地层中的物体
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四、图谱的识别 2019/9/21
测线方向
测线组数量
设计的依据：工作目的、海底情况、调查区形态等 设计的原则：准确、高效、易操作性等
测线间距
平行测线间的距离
设计原则：满足规程或实现目标要求，高效。
设计依据：规程或实现目标要求，设备情况、水深情况、水体混浊度等。
•拖曳方式的选择
调查船固 定安装
适应的环境 浅水
优点 安全
侧拖
浅水
安全
尾拖
难度较大
•探测规范
地质调查 物体寻找
下达的技术要求 国家规范 行业规程
特殊现象探查
没有规范
•测线布设
测线：实现探测目的（一般为测区全覆盖探测），探测设备所需
要的航行探测路径。
计划测线：实现探测目的（一般为测区全覆盖探测），规划
的探测设备应航行的探测路径。
侧扫声纳标准
侧扫声纳标准《侧扫声纳标准，探索海洋的秘密法宝！》嘿，朋友们！你们知道吗？在那广阔神秘的海洋世界里，侧扫声纳就像是一位超级侦探，而侧扫声纳标准呢，那就是这位侦探的行动指南！要是没有它，那可就像在茫茫大海中没有指南针的船只，晕头转向还不知道要驶向何方呢！不了解这个侧扫声纳标准，你对海洋的探索就像没头苍蝇一样，到处乱撞还找不到宝藏的影子！“声纳精度大作战：分毫必究才是真”在声纳精度的世界里，可不能有一丝马虎呀！就像射击比赛一样，差之毫厘谬以千里。
侧扫声纳的精度就如同我们手中的武器，必须要精益求精，分毫必究！这可不是开玩笑的，想象一下，如果声纳精度不准确，那我们就像是戴着模糊眼镜看世界，看到的东西都是模模糊糊的，还怎么能准确找到我们想要的海洋信息呢？比如说在探测海底地形的时候，如果精度不够，可能就会把一个小山丘看成平地，那可就闹大笑话啦！所以呀，一定要保证声纳精度，这才是探索海洋的正确打开方式嘛！“频率选择有诀窍：高低搭配才完美”哎呀呀，这频率选择可真是一门大学问呢！就好像我们听音乐，高音低音要搭配得恰到好处，才能奏出美妙的乐章。
侧扫声纳的频率也是如此呀！高频率就像是海洋中的“千里眼”，能看清细小的物体和细节；低频率呢，则像“广角镜”，能覆盖更大的范围。
你可不能只偏爱其中一个，要高低搭配才完美呢！比如说在寻找沉船的时候，先用低频率大致确定范围，再用高频率去仔细搜索，这样才能事半功倍呀！不然的话，就像只拿着放大镜或者只拿着望远镜，都不能全面地了解海洋的秘密呢！“数据处理要细心：马虎一点都不行”嘿，这数据处理可不能马虎呀！就像拼图一样，每一块都要放对位置，才能呈现出完整的画面。
侧扫声纳的数据处理就是要把那些杂乱无章的数据整理得井井有条，找出其中的规律和信息。
这可不是随随便便就能做好的，需要我们细心再细心！如果数据处理出了差错，那可就像是搭积木的时候放错了一块，整个结构都可能会倒塌呢！比如说在分析海底地貌的时候，一个错误的数据可能会让我们误以为那里有一座山，结果跑过去一看，啥都没有，那不是白跑一趟嘛！好啦，这就是侧扫声纳标准的几个关键要点啦！朋友们，一定要记住这些标准呀，它们可是我们探索海洋的秘密武器呢！有了它们，我们就能在海洋世界里畅游无阻，发现更多的奥秘和惊喜！让我们一起朝着这些标准努力吧，成为海洋探索的“超级英雄”，去征服那片广阔而神秘的蓝色领域！绝绝子呀，相信我们一定可以做到的！。
基于声呐技术的水下探测与成像方法
基于声呐技术的水下探测与成像方法随着科技的不断发展，人们对于水下探测与成像技术的要求越来越高。
而声呐技术在这些领域中起到了至关重要的作用。
本文旨在介绍基于声呐技术的水下探测与成像方法，探讨其优缺点以及未来发展方向。
一、声呐技术的基本原理声呐技术是利用声波在水中传播的特性，探测水下物体并获取相关信息的技术。
其基本原理是利用声波在水中传播时与物体间的反射、透射、折射等现象，从而实现水下物体探测和成像。
声呐技术包括传统的单波束声呐和现代的多波束声呐，两者在应用场合和性能方面存在一定的差异。
二、基于声呐技术的水下探测方法1. 侧扫声呐侧扫声呐是一种广泛应用于水下测量的声学探测系统，它可以产生水下立体图像，对于水下环境的探测和成像非常有用。
侧扫声呐安装在船只上，通过发射声波，记录可达区域的反射信号，并根据反射信号重建水下物体的三维模型。
2. 雷达声呐雷达声呐是一种高频声波探测系统，主要用于水下目标的探测和识别。
雷达声呐工作时，通过向水下发射一定频率和强度的声波，并通过接受反射回来的信号来获取水下目标的位置、形状和特征等信息。
3. 声纳测深声纳测深是以声波反射原理为基础的一种水下测量技术，主要用于水深的测量和海底地形的探测。
通过测量声波从水面到海底并反射回来所花费的时间，并根据声波传播速度计算出水深，从而实现对水深的准确掌握。
三、基于声呐技术的水下成像方法1. 声频成像声频成像是一种利用声波反射成像的技术，主要用于海底沉积物、水下生态环境等方面的观测和研究。
声频成像器通过发射高频声波，记录回波信号，并利用这些信号生成高分辨率的声学图像，从而显示出水下物体的形状和结构。
2. 态勘探测态勘探测是一种利用声波散射成像的技术，主要用于水下建筑物、沉船、神秘物体等方面的探测和研究。
态勘探测器通过发射短脉冲声波，利用目标对声波散射的特性，实现对目标的探测和成像。
四、声呐技术的优缺点及未来发展方向1. 优点声呐技术具有探测距离远、精度高、响应速度快、成本低等优点，能够较好地满足水下探测与成像领域的需要。
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。
侧扫声纳使用操作规定
侧扫声纳使用安全操作规程1．日常维护1．1 作为一种精密的测量仪器，磁力仪应该放在干燥阴凉的仪器房内，以确保仪器的电子不受潮。
1．2 仪器通电前注意电源电压，保证电源电压的正常。
1．3 仪器下水前注意检查各接头的连接，特别是水下探头接头要严格密封。
一定要注意连接在绞车上的接头，防止接头被绞车擦坏，收放电缆时务必断开仪器电源。
2．扫测准备2．1 搜集有关资料。
扫测海区的水深和地貌，障碍物，潮流的流速和流向扫测期间的气象，扫测船吃水深度，扫测船最低速度等。
2．2 设计扫测方案。
依据测区环境和扫测要求确定扫测方法、重叠带宽度、分辨率、船速、拖鱼高度及拖缆长度等；设计测线布设方向和间距；拟订扫测实施要求，资料整理要求。
2．3 检查系统的完整性；在陆上进行电测试，确定各分机的工作是否正常；检查水密部件，确保不漏水；保证侧扫声纳处于正常工作状态。
2．3 扫测实施前应进行静态和动态试验。
静态试验要求声图灰度适中且均匀，声图清晰而无噪声图象。
动态试验要求扫测船以设计方案实施扫测，检查试验设计各参数是否符合实际情况，调试施测参数，使声图灰度适中，海底地貌轮廓清晰。
系统状态符合技术指标要求方可实施扫测。
3．扫测实施3．1 扫测实施方法有两种：粗扫测和精扫测。
对大面积扫测海区，应先进行粗扫测，当发现可疑目标时，再进行精扫测。
精扫测证实目标存在，并可疑在声图上分辨目标类型和性质，位置和高度，最后应用测深仪加密探测，或潜水员下潜作业，以得到更精确的目标信息。
3.1.1 扫要求全覆盖扫测海区。
扫测趟的取向应一致，而且要相互平行；扫测趟的有效作用距离应有重叠带，不能在相邻产生遗漏区域。
当探测海底微地貌时，相邻扫测趟可采用2倍有效作用距离，而无需设计重叠带。
3.1.2 精扫测应根据粗扫测声图上目标图象确定其位置，高度，并确定扫测频率，发射脉宽，有效作用距离，扫测船船速，拖鱼入水深度，再进行扫测。
精扫测取向应尽量平行于目标走向，或于目标走向的舷角小于30或大于150。
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。
侧扫声呐技术规格书(评标综合评分稿)
侧扫声呐技术规格书标注“★”号的规格要求或参数为关键技术指标，如不满足将导致投标文件被拒绝。
标注“☆”号的规格要求或参数为重要技术指标，如不满足将逐项扣分。
未标注符号的规格要求或参数为一般技术指标，如不满足将累积扣分。
一、主要技术参数：★1）工作频率：低频：100~300KHZ；高频：400~600KHZ；★2）工作模式：支持CHIRP技术和同步双频工作模式★3）扫测量程（单侧）：≥300米@低频☆4）水波束角：≤1.0°★5）工作水深：≥300米☆6）最小物标分辨率：0.5×0.5×0.5米☆7）波束数：支持多波束、多脉冲或多PING☆8）安装方式：拖曳☆9）拖鱼材质：316L不锈钢或钛合金☆10）工作航速：≥8节11）输入电源：24VDC或100~230VAC；12）工作环境温度：-25°C到45°C☆13）内置姿态传感器精度：航向精度及分辨率：≤±1.0°；0.1°横摇精度及分辨率：≤±0.3°；0.1°纵摇精度及分辨率：≤±0.3°；0.1°14）声呐数据采集和后处理软件15）数据采集和后处理工作站配置不低于以下要求：专业图形工作站；2.4GHz 8 核Intel Core i9 处理器；16GB DDR4 RAM ；AMD Radeon Pro 5500M 图形处理器(配备8GB GDDR6 显存)；2TB 固态硬盘；屏幕分辨率不低于3072 x 1920 (226 ppi)；64位WIN10专业版。
二．设备配置清单三. 售后服务1、提供齐全的技术资料，包括详细使用说明、安装使用手册等。
2、不少于3天的技术培训（不包含设备调试和验收）。
3、保修1年；保期内，除人为因素损坏外，全部免费维修。
4、设备出现故障后，供应商24小时内给出初步技术判断；如有必要，供应商工程师在48小时抵达用户现场进行维修。
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。
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。
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；
侧扫声纳测量
侧扫声纳测量本单位目前使用的侧扫声纳是Benthos公司的SIS1624双频侧扫声纳系统，拖曳系统为TTV-196D双频(100/400kHz)拖鱼，其技术指标如下表所示：SIS 1624 声纳侧扫系统TTV-196D拖鱼技术指标在进行侧扫声纳测量时，根据测线间隔可以选择LF模式或HF模式，HF模式虽然图像较LF模式清晰，但由于其量程一般只适用于50m 以内，因而在普通的1：10000的侧扫声纳扫海中较少选择，但在具体测量时可以同时开启四通道测量，这种情况下采集的侧扫声纳数据打印时，需选择正确的打印通道。
1 仪器检校2 测线布设和导航定位2.1 测线布设测线布设分为普扫和精扫测线布设普扫测线布设时的原则就是保证足够的重叠带宽度，一般侧扫比例都是1:10000，为与水深测量同步，这种比例下一般的测线布设方法是平行于水流方向，100m间隔布线，量程采用100m，这样达到100%重叠，如发现可疑图像时需要布设精扫测线，精扫测线的布设应覆盖可疑图线区域，并垂直于普扫测线成“井”字形布设。
2.2 导航定位导航定位仪器根据比例尺的不同而不同，导航软件根据需要可以选择Hypack。
3 仪器安装如果DGPS天线数据线长度不够，或拖鱼与DGPS天线之间有偏差，需要通过Hypack软件的Offset来进行改正注意调节保护绳的长度以保证施测过程中数据线不吃力。
4 仪器连接用于导航的DGPS信号，可以直接通过COM1连接至侧扫声纳，如果使用Hypack也可以通过其内存共享的数据输出，由双母口的串口数据线输入。
5 Sonarwiz.MAP软件采集5.1参数设置设置拖鱼连接参数和量程：设置记录文件：设置融合方式：Mosaic Setup：File-〉configure mosaic setting(F10):Add Edit Datum:New:Input Name,and then fill the blank as the following:And then back to Add/Edit coordinate system, set the parameters as the following picture:At the last back to Browse coordinate system, choose the name your just definite,。
《基于侧扫声呐的水下管线检测算法研究》
《基于侧扫声呐的水下管线检测算法研究》一、引言随着科技的不断进步，水下管线检测技术已成为众多领域中的关键技术之一。
其中，侧扫声呐技术以其高精度、高效率的特点，在水下管线检测中得到了广泛应用。
然而，由于水下环境的复杂性和多变性，如何提高侧扫声呐的检测精度和效率，成为了当前研究的热点问题。
本文将重点研究基于侧扫声呐的水下管线检测算法，旨在为水下管线检测提供更加准确、高效的技术支持。
二、侧扫声呐技术概述侧扫声呐技术是一种通过发射声波并接收其回波来探测水下目标的技术。
在水下管线检测中，侧扫声呐可以通过扫描水下环境，获取管线及其周围环境的图像信息。
其工作原理是利用声波在水中传播的特性，通过声呐设备发射声波，当声波遇到物体时发生反射，声呐设备接收反射回来的声波信号，根据信号的强度、时间和方向等信息，推断出物体的位置、形状和性质。
三、基于侧扫声呐的水下管线检测算法研究针对水下管线检测的特殊性，本文提出了一种基于侧扫声呐的检测算法。
该算法主要包括以下几个步骤：1. 数据预处理在获取侧扫声呐数据后，首先需要进行数据预处理。
预处理的目的是去除数据中的噪声和干扰信号，提高数据的信噪比。
常用的预处理方法包括滤波、平滑和增强等。
2. 图像分割经过预处理后的数据需要进行图像分割。
图像分割的目的是将管线与其周围环境分离出来，以便进行后续的处理和分析。
常用的图像分割方法包括阈值分割、边缘检测和区域生长等。
3. 管线识别与跟踪在图像分割的基础上，需要进行管线识别与跟踪。
该步骤的目的是确定管线的位置和形状，以便进行精确的检测和分析。
常用的管线识别与跟踪方法包括基于模板匹配的方法、基于机器学习的方法等。
4. 算法优化与性能评估为了进一步提高算法的检测精度和效率，需要对算法进行优化。
优化的方法包括改进算法流程、引入新的算法思想和技术等。
同时，需要对算法的性能进行评估，以确定其在实际应用中的效果和可靠性。
四、实验与分析为了验证本文提出的算法的有效性和可行性，我们进行了大量的实验和分析。
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。
侧扫声呐系统技术规格及要求
侧扫声呐系统技术规格及要求侧扫声呐系统技术规格及要求一、主要技术要求和指标：1侧扫声呐系统硬件（1套）1.1侧扫声呐成像显示系统侧扫声呐系统需具备水下声呐3D成像功能，能够获取水下地形的高清视图，能够直观的显示声呐成像数据和3D成像数据，并能够切换原始成像数据和3D成像视图。
侧扫声呐系统支持历史数据回放及声呐成像数据导出。
1.2水下声波发射和接收换能器水下声波发射和接收换能器能够向两侧和底部发送宽角度声波波束，采集成像深度大于60米，测深深度大于250米。
1.3声呐信号示波器侧扫声呐系统需具备NMEA0183接口及NMEA2000接口，能够对声呐数据原始数据进行采集，最大采样率1GSa/s。
2声呐数据管理软件（1套）能够将声呐成像数据从声呐成像显示系统中导出，包括导出水下声呐3D成像数据和平面成像数据。
二、项目实施要求1项目实施周期要求中标方需在合同签订后60日内，完成设备采购、安装、调试，并且配合完成所有“侧扫声呐系统”的联合安装调试。
2项目实施工作要求2.1供货中标人须在不迟于合同签订后的60个工作日内完成所有招标设备到指定地点的供货。
投标人应确保其技术建议以及所提供的设备的完整性、实用性，保证系统及时投入正常运行。
本技术规格书所规定的技术细节是对设计方案的建议，卖方应该保证最终的效果达到规格书上的主要技术要求和指标，若出现因投标人提供的设备不满足要求、不合理，或者其所提供的技术支持和服务不全面，而导致系统无法实现或不能完全实现的状况，达不到规格书规定技术指标时，投标人负相应责任。
2.2安装调试中标单位必须提供安装、配线以及测试和调整，施工过程由专业的调试人员进行安装、检测和排除故障。
2.3验收设备到货后，用户单位与中标单位共同配合有关部门对所有设备进行开箱检查，出现损坏、数量不全或产品不符等问题时，由中标单位负责解决。
根据标书要求对本次所有采购设备的型号、规格、数量、外型、外观、包装及资料、文件（如装箱单、保修单、随箱介质等）进行验收。
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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。
通过满足这些技术要求，可以获得准确、可靠的测量结果，
为水下地形的研究和应用提供有力的支持。