RESONSB7125多波束系统2014.ppt
多波束海底地形三维虚拟仿真研究
多波束海底地形三维虚拟仿真研究王楠; 徐永臣; 陶常飞【期刊名称】《《海岸工程》》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】7页(P203-209)【关键词】多波束; 海底地形; 三维可视化; 虚拟仿真【作者】王楠; 徐永臣; 陶常飞【作者单位】中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100; 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100; 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】P229.1随着遥感探测技术、地理信息技术、计算机图形图像技术和虚拟现实技术的迅速发展,作为数字海洋信息空间表现的基础和重要内容,水下地形的三维可视化显示是目前国内外数字海洋应用研究的重要关注点之一[1-3]。
地形的三维可视化表示一般通过对地形进行几何表面的建模,采用阴影、不同颜色来表示不同地形特征(高度、材料等),同时可以叠加融合卫星影像来表现[4-6]。
在海洋测绘领域,利用高精度的多波束声呐数据,采用新的处理算法可以快速地建立海底地形场景库,并生成地形和纹理数据[7-8]。
同时,随着虚拟现实技术的广泛应用,可以构建真实度极高的地形场景,让地形表现更加直观[9]。
这些方法使得利用交互式三维可视化分析和解释水下地形数据得以实现。
本研究基于高精度多波束海底地形数据,建立起了视景仿真领域通用的三维地形场景数据库模型,利用交互式三维可视化分析软件可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更加直观地表现和解译水下地形数据。
1 数据获取和处理获取高精度水下地形数据是构建高仿真度水下地形模型的关键。
高分辨率的陆地影像数据和高精度的局部DEM(Digital Elevation Model)数据可以通过卫星遥感或无人机测量等手段获得,但是在水域或海域,高精度的水下地形地貌数据多通过多波束或侧扫声呐等精密海洋探测设备来获得。
多波束测深技术可以获取高精度和高密度的水下地形点云数据,精确地反映水下地形的细节特征。
SeaBat7125高精度多波束回声测深系统
接口 控制系统：7-P 处理单元 电源： 功率 58W 的 48V 直流电源。功率 300W 的 220V 50Hz 交流电源 数据传输： 10/100M 的网卡（可选 1G）或 RS232C 串行接口
机械性能
重量：
接收换能器：
9.6 公斤（空气中）
发射换能器：
2.75 公斤（空气中）
7-L 连接控制单元 公斤
尺寸：
接收换能器：
102x496x131 毫米
发射换能器：
62x285 毫米
7-L 连接控制单元
530x174 毫米
7-P 处理单元
431.4x559.5x220.8 毫米
温度：
工作 0 至+40 摄氏度
储存 –30 至+55 摄氏度
接收器在 128°覆盖范围内动态形成 256 个 1°的波束。SeaBat 7125 由高性 能的声纳处理器 7-P 控制，运用 FPGA 技术实现专业数据和信号的处理。7-P 的 应用软件具有 Windows 用户界面，实现系统配置、控制、数据输出、存储和系 统检测等功能。另外，数据采集软件也可以在 7-P 上运行。
SeaBat 7125 产品说明
高精度多波束回声测深系统
无以伦比的分辨 率，而且便于安装 工作频率 400/200kHz 256 个 波 束 ， 512 可选 覆盖宽度 128° 耐压 400 米 波束数据记录及高 速输出选项
新一代 SeaBat 7125 在测量质量方面实现了新的技术突破，具有无以伦比的 分辨率，而且安装方便，是理想的近岸航道测量军用和科学调查测量和成像系统。 可安装在水面调查船或深水的 ROV 或 AUV 上，最深可达 6000 米（用户选择）。
浅水多波束-RESON8125-8101
为什么要用多波束系统
200 kHz 单波束
200kHz 多波束
多波束系统组成
GPS接收机
数据采集系统
后处理计算机
罗经
运动传感器
输 出 数 据 潮位计
声呐处理器
声速剖面仪
SeaBat 8101 多波束测深仪
• 101 个 1.5 x 1.5 度 波束
• 覆盖宽度 150 度 • 最大测深 300 m • 最大发射速率 40次/秒
重量:
尺寸:
ห้องสมุดไป่ตู้
26.8 kg (空气中), 4.8 kg (海水中)
直径: 320mm, 长度： 266mm
SeaBat 8101 部件
江西水科所安装的8101系统
长委三峡水文局安装的8101系统
8101 多波束测深仪实例
（长委三峡水文局）
8101 多波束测深仪实例
SeaBat 8101 测得的疏浚后的水深
频率: 测深分辨率: 覆盖角度: 455 kHz 6 mm 120°
最大测深范围:
波束数: 沿航线波束角: 垂直航线波束角: 最大船速:
120 m
240 1°， 0.5° 12 节
最大发射速率:
40 次/秒
镇江水文局安装的SeaBat 8125 系统
8125系统的换能器
8125 高分辨率多波束测深仪实例
Corpus TX – Construction Wharf Post Dredge Survey
8125 超高分辨率多波束测深仪
• 240 个 0.5 X 1度聚焦波束 • 覆盖宽度 120 度 • 6 mm 测深分辨率 • 2.5 cm 水平分辨率 • 最大测深 120 m
浅水多波束各个品牌介绍
以下全文基于ID：tooom的介绍修改而成这次给大家介绍一下目前海洋测绘的主角-----浅水多波束的几大品牌和型号。
对于多波束这种高科技的产物，我想咱们很多海上工作者都不陌生。
作为高效的地形探测系统，由于其对技术和硬件都有一定的要求，以及价格又往往普遍比较昂贵，故其经常是各大测绘单位的重要产品。
但东西虽然大了点，贵了点，好用也是真。
目前多波束也算是国内普及率最高的昂贵测绘系统了。
几乎有些实力的单位都至少有一套乃至更多。
那么近些年，市场上的多波束又有哪些型号？它们的相对特点又是什么？多波束一般按照原理分为相干多波束、电子多波束、以及混合多波束。
按照其应用的水深范围也分为浅水型多波束、中水型多波束和深水型多波束。
浅水多波束一般指的是作用水深在500米以内的多波束系统，也是目前最为主流、应用最广的多波束。
本文所涉及的品牌和型号均为浅水多波束系统。
一、丹麦RESON公司--------浅水多波束最畅销的品牌RESON 公司总部设立在丹麦，和全球6家分公司构成一个庞大的营销系统。
20多年的时间里已经有近2000套RESON多波束测深系统销售到全世界各地。
同时也是国内近几年最畅销的多波束品牌。
其主要产品均为电子多波束，并且RESON公司这么多年一直维持着一定的活力，持续的对系统进行更新和升级，更新换代。
从早期的8000系列成功的过渡到7000系列及到现在最新的便携式T系列。
并且该公司多波束品牌从浅水-中水-深水拥有众多的型号。
但其技术最强的为浅水多波束，中水、深水较其他主要品牌优势较弱。
1. Seabat T50-PReson SeaBat T50-P型多波束是经典型号7125的全新升级版，具备相同的波束角1°*0.5°和相同的水深分辨率（6mm），同时更加便捷，换能器重量减少，方便运输和快速部署，其水深扫测开角165°，最大可覆盖5.5倍水深。
双频换能器配备了200和400KHz两个工作频率，测量深度范围可达0.5m—400m，512个等距波束在整条测量带上具有超高数据密度。
7125多波束使用教程
输入文件 名字，然 后点击 Next进 行下一步
在Vessels 窗口中的 Local中点 击Add， 创建一条
测量船
如果想新 建一条测 量船，可 以点击 New
输入新的 船只名称， 然后点击 Next进 行下一步
然后会出 现如下界 面，在该 窗口中的 Geometr y标签栏 中编辑换 能器、 GPS，姿 态仪和参 考0点四 者之间的 位置关系
二 建立项目文件
打开PDS2000，然后点击File，再点击New Project…
在New project name中输入项目名称，选择 Start with empty project ，点击Next。
在Project Configuration中主要进行项目描 述和坐标系统的建立。
在测量中如果出现斜坡或
者需要测量码头边缘时，
则可以调整Horizontal Steering（角度调整）进 行修改换能器角度进行数
据采集。
如果想对某一区域进行精 密测量，则需要对 Coverage Angle（覆盖 宽度）进行调整，该选项 主要是调整换能器自身夹 角来满足测量宽度的大小 （调整范围是140°至 45°）。
在Adaptive Gate Parameters中进行设置，首先要 将门限的最大值和最小值设置好，然后在设置好的 量程范围内选择百分比（一般经验值为20%），这 样既可将噪声信号去除掉，一般推荐使用该种模式。
3、 No Gates（无门 限模式）
选择该选项，将不会出 现门限，图像会显示所 有噪声点。
选中 Compass， 点击I/O Port， 选择COM8， 将波特率设置 为115200， 然后点击OK
果使用的是电 罗经，那么波 特率选择为 9600，如果 使用的是光纤 罗经那么推荐 使用最大值。
物探技术在海底管道用海监管上的应用
物探技术在海底管道用海监管上的应用发布时间：2021-08-26T11:20:03.150Z 来源：《工程管理前沿》2021年4月第12期作者：伟张永明王鹏磊[导读] 本文介绍了利用高精度的物探技术，探测出海底管道处于海底的位置、状态（埋藏，裸露，悬空）、吕志伟，张永明，王鹏磊国家海洋局北海海洋工程勘察研究院，山东青岛邮编266061摘要：本文介绍了利用高精度的物探技术，探测出海底管道处于海底的位置、状态（埋藏，裸露，悬空）、平面布置（交越，走向）等信息，分析海底管道是否位于确权用海范围之内，是否按照法规完成铺设，为海底管道用海监管提供可靠数据依据，服务于管理部门。
关键词：海底管道；海域使用权；多波束测量系统；侧扫声纳系统；浅地层剖面探测系统。
geophysical prospecting technique application in supervising submarine pipeline Lv Zhi-wei ,ZHANG Yong-ming,WANG Peng-lei （State Oceanic Administration Beihai Ocean Engineering Survey Research Institute，Shan Dong Qing dao） Abstract：The use of geophysical technology with high precision, detect the position and status of submarine pipeline, layout and other information, analysis of submarine pipeline is located within the scope of right by the sea, whether in accordance with the regulations to complete the laying of submarine pipeline with sea supervision to provide reliable data basis. Service management department. Key WordS：Submarine pipeline；Right of using sea are；Multi beam measurement system；Side Scan Sonar System；Profile detection system。
seabat7125多波束声纳在深拖系统上的应用
是常见的海底地形测量设备，在海洋失事船舶飞机的快速搜寻救助中起到重要的作用。
本文首先介绍了SeaBat7125多波束声纳的系统组成，然后分析SeaBat7125多波束声纳的工作原理，最后介绍在海上搜寻的实际应用。
关键词：多波束系统 深拖系统 工作原理 水下目标物搜寻随着“海洋强国”战略和“一路一带”倡议的部署实施，海上交通是各国间经济贸易往来的重要途径。
对海上人命财产安全的保护逐渐得到各国的重视。
因此，加强海上人命救助特别是深远海搜救能力对沿海和周边国家的社会稳定具有重要意义。
2016年，南海救助局就推进深远海搜救能力建设发展引进了一套深拖系统，而SeaBat7125多波束是其搭载的重要的声学测量装置。
主要是利用声波在水中的传播特性，计算出扫侧海域的多个水深点，而多个水深点的集合即是该扫侧海域的完整二维水深图，经过后处理后能得到三维视图。
1.多波束系统的组成和安装S e a B at7125多波束换能器安装在深海拖曳载体的时候，集成在钛合金壳体中，耐压可达6000米水深，扫侧量程为0.5米至500米。
由于SeaBat7125多波束换能器基阵大小决定了其作业量程，因此，要在大深度海域扫侧且得到高测深分辨率，可以将多波束安装于拖体上，利用其稳定性强，可搭载其他辅助设备为多波束提供大深度扫侧平台。
1.1系统组成SeaBat7125多波束系统的组成部分主要有发射接收换能器、链路控制单元（LCU）、7125处理器、显示屏及其他辅助设备。
SeaBat7125多波束换能器由一个接收换能器和两个发射换能器组成，两个发射换能器分别控制着200kHz和400kHz两个发射频率。
发射换能器是声波发射器，根据基阵特性扇形定向发射一定数量的波束，波束到达海底后反射到接收换能器。
链路控制单元是为声呐换能器和7125处理器提供双向通讯链路，控制换能器的工作模式、发射频率和功率等，再通过高速通讯链路将数据传输至7125处理器。
三个主流多波束主要优势性能比较表
RESON A/S 公司的 7125SV2 双频便携式多波束的优势
1） 2） 3） 4） 5） 6） 等角பைடு நூலகம்距均有 512 个波束，分辨率 6 毫米，性能最高。 换能器尺寸比其它两个品牌都要小，安装更方便。 主机处理器多接口多 USB 口连接外设更方便。 增加 FP3 功能，采用调频技术，功率更大，测深性能更好。 主机处理器内置 PDS2000 并集成各外设于一体减小系统误差和延迟。 可以连接双头换能器，有效测幅达到水深的 10 倍！
Reson7125SV2、R2SOINC2024 和 KM EM2040 三个多波束的关键参数比较
Key Features Standard EA/ED 256 Beams 具有标准的 256 个物理波束 High Density beams EA/ED 512 高密度等角和等距的 512 个波束 Wide Swath (>160 degree) 大于 160 度的宽扫幅 Autopilot 自动导航功能 True Roll stabilization (steering all beams) 真实横摇稳定功能 Channel normalization 通道正常化功能（保证具有地质分级功能） Variable swath width 可变的扫幅宽度 Quality & Adaptive filter 具有选择性过滤功能 Uncertainty output 不确定数据统计输出功能 Head tilt 换能器波束转向功能 Integrated Data Acquisition 集成的数据采集功能 SeaBat 7125-SV2 R2Sonic 2024 KM EM2040
RESON SeaBat 7125多波束测深系统在水下测量中的应用
Science &Technology Vision 科技视界0概述在经济高速发展的今天,水利运输得到了很大的发展,这为水运航道的维护提出了更高更快的要求;实际生产中,会遇到水下沉船、跨江桥梁、水下管道、跨江桥梁等情况,这些都为高精度的水下测量提出了新的课题:必须精确确定水下河床的地形及水下物体的位置和姿态,结合用美国RESON 公司生产的SeaBat7125多波束测深系统,在以上工程实践中的实际应用,通过数据处理,建立三维DTM 模型,均较清晰的反应了水下物体的姿态,为应用者设计和做出判断,提供了准确的依据。
1多波束系统1.1多波束系统简介SeaBat7125多波束测深系统的工作原理是利用水下声纳单元发射和接收脉冲声波,声波被河床或水中物体反射,部分被探头接收,由声波在水中的传播时间与声速的乖积即可计算出水深。
该系统由高分辨率声纳系统、声速探头、水下声纳传感器、全套数据采集软件包PDS2000组成;其中400kHz 声纳传感器每次可同时采集512个水深信号;最大发射开角165°;最大ping 率达50Hz(±1Hz)。
这样,它对水下地形测量是以一种全覆盖的方式进行,它测量的水下地形是一个面。
SeaBat7125多波束测深系统由基本的系统、辅助设备、数据实时采集处理系统PDS200和数据后处理软件包四部分组成。
1.2SeaBat8125多波束测量系统设备组成RESON SeaBat8125超高分辩率聚焦多波束测深系统的组成见图1。
图11.2.1RESON SeaBat 7125多波束探头RESON SeaBat 7125多波束探头是该多波束测深系统的主要设备之一。
探头为双频合一探头(200kHz or 400kHz),频率自由转换,实际工作中,操作员可根据水深、测量精度要求及声纳信号质量情况,选择控制菜单,调节测量范围、发射功率以及自动增益的大小及方式等相关参数,以期达到最佳接收信号的效果。
RESON 7125多波束测深仪中文版
换能器线缆长度 LCU到处理单元线缆长度
标配25米 N/A
标配3米（可选10米） 25米标配，3米
标配3米（可选10米） N/A
高（毫米) TC 2181 df 200/400 kHz 发射换能器 TC 2160 400 kHz发射 换能器 TC 2163 200kHz发射 换能器 EM 7216 200/400 kHz接收换能器 表面收发器 LCU ICPU 结构 声纳处理单元 5U 530 172 5U 137 115 87 77
√ √ √ √ √
√ √
√ 额定：110-220VAC， 50/60Hz,250W 最大：110-220VAC， 50/60Hz,700W 处理单元 额定：110-220VAC， 48VDC(+/-10%)最大功率110W 50/60Hz,110W 处理单元 最大：110-220VAC， 50/60Hz,400W 湿端 额定48VDC(+/10%),115W 湿端 最大48VDC(+/10%),250W 当湿端的电源由声学处理单元提供 时：110-220VAC， 50/60Hz,700W
7125 SV2
7125 ROV2 200kHz or 400kHz (双频可选) 2°at 200kHz & 1°at 400kHz 1°at 200kHz & 0.5°at 400kHz 50Hz (±1Hz)
7125 AUV
30μs – 300μs 等波幅; 300μs – 20ms 调频 (X-Range) 400kHz 512波束(等角/等距), 200kHz 256波束(等角/等距) 等距模式下140°; 等角模式下165° 在400kHz 0.5米到150米, 在200kHz 0.5米到400米 400kHz时 >200米, 200kHz时>500米 6毫米 水深、侧扫 、sinppets和 7K 数据格式 操作-15°到+40°C，储存-30°到+55°C 可选 √ √ √ √
多波束系统介绍与实际应用
8125 测得的沉船
最新型多波束实测资料
最新型多波束实测沉船样图
最新型多波束实测沉船样图
谢谢！ 谢谢！
Z
Y X
OCTANS 光纤罗经及运动传感器
OCTANS 集罗经、运动传感器于一体，可以提供载 体真方位角、纵横摇角度、升沉量等有关信息，是当 今世界上唯一采用光纤陀螺技术、能同时提供真北方 位和运动姿态的固态罗经运动传感器
4、直读式声速剖面仪
AML SVPlus
直读式声速剖面仪原理
声速剖面及声速改正
7.4 倍 - 0.5 ~ 70m 4.2 倍- 100m 2.7 倍- 150m 2.0 倍- 200m 1.6 倍 - 250m 1.3 倍- 300m 1.25cm 40 次/每秒 26.8 kg (空气中), 4.8 kg (海水中) 直径: 320mm, 长度： 266mm
2、GPS 接收机
• 湿端是一个便携式的
换能器探头。
– 把探头放在水中，系 统就可以测量、显示 并输出海底地形，包 括量程范围内的目标 数据。
多波束测深仪是如何工作的？
• 多波束测深仪发射换能器发出一个
声脉冲，在水中传播并被海底或行 进中遇到的其他物体所反射。
• 反射信号同时被探头内数十个独立
的换能器接收。
多波束测深仪
多波束系统介绍与实际应用
ShipScan-from NA V O .mov
多波束介绍
劳雷工业公司
波束用于海道测量的历史
从 1920年代开始使用单 波束声纳测深
从1960 年代开始使用侧 扫声呐帮助确定海底类型
Side Scan Imagery
单波束测深仪的局限性-分辨率
波束立体角的大小 决定了单波束测深 仪的分辨率
多波束测深系统在内河航道测量中的运用探讨
多波束测深系统在内河航道测量中的运用探讨【摘要】本文在简要介绍美国RESON SeaBat7125多波束测深系统的组成、操作流程以及其应用的基础上，结合在水下测量实际，分析水下障碍物、航道整治工程、沉船、水下管道、跨江桥梁等水下扫床测量中的应用事例，介绍了运用的体会，为同类型水下地形测量提供经验借鉴。
【关键词】多波束；内河航道；水下扫测【中图分类号】U612文献标识码：A文章编号：1006-7973（2016）05-0054-06泉泽刘飞江坤阳传华（长江武汉航道局岳阳航道管理处湖南岳阳414000）DOI 编码：10.19412/ki.42-1395/u.2016.05.0121引言RESONSeaBat7125多波束测深系统固定安装配置在汉道测304船上，安装在距船舶重心3.63m 船艏中心线上，采用固定式安装，且配有一组螺纹升降装置。
通过两年多的学习和探索，长江武汉航道局岳阳航道管理处在水下障碍物、航道整治工程、沉船、沉箱等扫测工作中得到广泛应用，积累了一些经验，并根据本单位测量需要进行了部分固件的改进。
2RESONSeaBat7125多波束系统概述2.1Reason 多波束系统组成RESONSeaBat7125多波束测深系统是利用水下声呐单元发射阵发射脉冲声波，声波被河床或水中物体反射部分被接收阵接收，由声波在水中的传播时间与声速的即可计算出水深。
该系统由甲板处理器单元、水下换能器、全套数据采集软件包PDS2000组成；其中400kHz 声呐传感器每次可以同时采集512个水深信号；最大发射开角165°；最大ping 率达50Hz （±1Hz ）。
这样，它对水下地形测量是以一种全覆盖的方式进行，测量的水下地形是由线到面。
其主要部件包括RESONSeaBat7125双频多波束探头、光纤罗经（FOG 200）、GPS 定位系统、声速剖面仪、外业数据实时采集系统、Caris7.1后处理软件包和PDS2000等，能够完成从外业数据采集、姿态校准到后处理、三维建模、成图等一系列功能，能适用于一定图比特别是大图比例如1:500，1:1000的水下地形测量，不仅质量好，而且效率高。
多波束原理安装及操作课件
选择实验场地
选择合适的海域和水域条件进行实验，以充 分验证多波束测深系统的性能。
设计实验方案
制定详细的实验计划和流程，包括数据采集 和处理、实验结果分析等方面的内容。
实验操作
安装实验设备
将多波束测深系统、水下 摄像头、GPS定位系统等 安装到实验船上，确保设 备固定牢固、工作正常。
未来展望与建议
加强技术研发与创新
加大对多波束测深技术的研发力度，推动技术创新与发展，提高 设备的可靠性和稳定性。
拓展应用领域
积极探索多波束测深技术在各领域的应用，如海洋科学研究、渔业 资源管理、水下考古等。
培养专业人才
多波束测深技术需要具备专业技能的人才进行操作和维护，应加强 专业人才的培养和引进。
保护设备
在操作过程中，应注意保护多 波束测深仪设备，避免损坏和
污染。
常见问题及解决方案
设备连接问题
多波束测深仪连接不稳定或无 法正常连接时，应检查连接线 是否接触良好，以及设备是否
正常工作。
数据采集问题
数据采集过程中出现异常或错 误时，应检查测量模式和参数 是否正确，以及设备是否正常 工作。
数据处理问题
结果输出
根据处理结果，输出 测量报告和图形化结 果，以便进行后续的 数据处理和使用。
操作规范
01
02
03
04
安全第一
在进行多波束测深仪操作时， 必须遵守安全操作规程，确保
人员和设备安全。
遵守规定
按照说明书和操作指南进行操 作，不要随意更改设备参数和
设置。
细心认真
操作多波束测深仪需要细心认 真，避免出现误差和错误。
多波束系统介绍与实际应用PPT文档共57页
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治
RESON多波束系统在防汛中的实战应用
RESON多波束系统在防汛中的实战应用2013年8月中下旬，受持续强降雨影响，嫩江上游发生30年一遇的大洪水，库漠屯水文站8月10日洪峰流量达4328立方米每秒；尼尔基水库8月11日入库洪峰流量达6400立方米每秒，我站实测三家子水文站最大流量发生在8月27日达11300立方米每秒，我站实测正阳河最高水位119.65米。
同时松花江哈尔滨段干流全线均超警戒水位，主江段水位壅高，两侧堤防压力加大，防汛抗洪形势十分严峻。
在这种情况下，我单位受上级指示，采用RESON多波束系统对松花江哈尔滨段的苏家大堤、公路大桥、防洪纪念塔的堤防进行了三维采样监测。
1、RESON多波束水下探测系统的组成结构及安装调试。
这套设备按工作位置，大致可以分为水上部分和水下部分。
①水上部分。
主要由工作站、GPS接收机、显示设备、输入设备、供电设备等组成。
其中工作站的硬件上搭载了八核CPU和三屏显示的显示适配器，软件上配备了英文原版XP系统和最新版本的导航、数据采集软件PDS 2000，它的主要作用是集成了所有连接设备的数据接口，通过软件控制调节各设备的工作状态，并通过软件实时显示导航信息以及后期的数据解析和处理。
GPS接收机采用了中海达公司的K9 RTK定位定向仪，它的主要作用是测定系统的平面坐标，确定工作船只的航向并为其导航，输出GPS时钟为系统提供外部时钟。
②水下部分。
主要由发射\接收换能器、姿态仪、表面声速仪、声速剖面仪、固定装置组成。
发射\接收换能器的作用是将高频的电能转换成机械震动来产生发射超声波信号，同时可以接受超声波信号并将其转换成电能，实际上是一个能量转换装置。
姿态仪的作用是实时监测和输出高精度的双轴角度及纵摇和横摇数据及升降涌浪测量，水上作业不同于陆地，测船在行驶中在水平和竖直方向随时都在运动，以及涌浪的影响，必须实时计算纵摇和横摇的改正才能保证测量精度。
表面声速仪和声速剖面仪，同一束声波在同一水环境中传播的速度不同，而多波束系统的准确测量需要得到非常准确的声速数据。
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窄波束 来自有限面积的回波
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2 应有领域要求的提高
绘制海图 生态环境调查 河港和海港测量 海洋工程：电缆敷设
路由测量
海洋功能区划
航道和河道测量
航道工程：疏浚通航
水下考古
ROV, AUV应用
水下目标物检查
水下救捞：沉船搜寻
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国际高端多波束品RESON
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SeaBat 7125-实时横摇特点
• 减少测量数量 • 方便布设测线 • 提高调查效率
105m 65m
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6. SeaBat 7125 – 波束质量滤波器 • 可靠的内部质量滤波器 • 采用两种独立 质量控制标准 • 极大的提高了处理速度 • 质量差的数据可以 删除或标记
型 号
7125 7125 7125 7125 7125 7125 7125 8101/9101 8125 8101/7125 8101 8101 8101 7125 7125 7125 Hydrobat
数 量
1 1 1 1 1 2 7 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1
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1.超高分辨率： 34KHz的采样速率，6mm水深分辨率、512个波束 个数、可选等角等距功能.。
等角模式
等距模式
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2.条带覆盖角度在线可调
SeaBat 7125 SV2具有条带覆盖角度在线实时选择功能，根据不同的测 量的需求可以变合适的覆盖角度，范围从大于45°到165°，测量角度实时在 线可任意角度大小调整，方向可调。
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RESON多波束安装与实测效果
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国际主流品牌多波束比较
目 录
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Beamforming（束控法） RESON ODOM Kongsberg ATLAS L3 R2SONIC
国际主要多波束品牌
Inteferometric（相干法）
Teledyne Benthos Geoacoustics
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主要多波束品牌—参数比较
RESON Frequency Beams Beams Geometry Coverage Sector Depth Range Press Rating Source Level Resolution Array Type Update Rate 400(200kHz) 256/512 0.5/1.0(1/2) SB7125 RESON 8125 455kHz 256/512 0.5/1.0 Kongsberg EM-3002 300kHz 254 1.5/1.5 Seabeam/Elac 1180/1185 180kHz 126 1.5/1.5(3.0) R2sonic 2022/2024 200-400kHz 256 ODOM EchoScan 200kHz 30 3.0/3.0 Atlas Fansweep 20 100 or 200kHz 1440 1.7/2.5 Geoacoustics GeoSwath 250kHz 1200 1.0/2.5
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两个待测变量： (A)斜距或者说声学换能器到水底每个点的距离。 (B)从换能器到水底各点的声路角。
所有的多波束系统均利用以下两种方法中的一种或两 种来测定这些变量。 方法一:在特定角度下,测量反射信号的往返时间。 方法二:在特定时间下,测量反射回波信号的角度。
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RESON SeaBat 7125 多波束系统
报告人：汪东明 广州中海达卫星导航技术股份有限公司
目 录
多波束应用背景 国际高端多波束品牌 RESON
国际主流品牌多波束比较
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多波束应用背景
目 录
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1 单波束与多波束的不同
伴随我国经济建设的蓬勃发展，施工规范要求逐步提高， 海洋测绘作业越来越向具有高分辨率、高精度、全覆盖、无 遗漏的特点转变，更要求精确、高效、快捷、直观。传统的 单波速测量数据，已经不能满足更高的海洋测量要求。
RESON多波束应用技术—系统组成
罗经
软件 部分
显示系统
导航采集软件
表面声速仪
声纳处理系统
声速剖面仪
后处理软件 发射\接收换能器
姿态传感器 广州市中海达测绘仪器有限公司
罗 经 原理
运功传感器 原理
罗经、姿态一体化传感器 原理
声速仪SVP和SVS原理
RESON多波束应用技术—声学校正
同一束声波在同一水环境中传播的速度不同，而多波束 系统的准确测量需要得到非常精确的声速数据。因此，多 波束系统还包括表面声速仪和声速剖面仪。 ♦ 水中声速 海洋中各处的声速都可能不一样,取决于三个参数： 盐度变 1ppt = 声速约变 1.3 m/s 温度变 1ºC = 声速约变 3 m/s
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7. SeaBat 7125 – Tracker全自动
• Tracker是全自动操作的名称，系统能自动 设置量程，功率，增益，并根据采集的数据 质量选择扫宽 。这个功能与之前的Autopilot 是不一样的，Autopilot的自动操作是根据一 个查找表格来完成的。 • Tracker 功能可通过用户界面进行选择，一 旦选择之后无需再进行其他操作。
the Worlds systems are SeaBat Sonars
主要品牌多波束—全球市场占有
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附：RESON部分用户
序号
1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
用 户
长江科学院工程安全与灾害防治研究所 江门航道局 丹东航道局 天津水利科学研究院 上海地质调查研究院 连云港港口集团 长江航道局 广东海事局海测大队 上海航道局 镇江长江测绘研究院 中交天津港航勘察设计研究院 江西水利科研所 中国科学院南海海洋研究所 湖北省水文局 广州建通测绘技术开发有限公司 广东西江航道局 安徽省水文局
总部 --丹麦
目 录
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1 RESON多波束国际地位
RESON，成立于1976年 1989年，便携式浅水多波束测深仪SeaBat 9001（200m）
1996年，浅水多波束测深仪SeaBat 8101 （300m）
1998年，浅水多波束测深仪SeaBat 8111 （800m） 1999年，浅水多波束测深仪SeaBat 8125 （150m） 中水多波束测深仪SeaBat 8169 （3000m） 2000年，浅水多波束测深仪SeaBat 8124（300m 2001年，深水多波束测深仪SeaBat 8150（6000m） 2005年陆续推出7K系列产品，7101,7111,7125，7150等
400m
200m 225db
12.5mm flat up to 60 Hz
25 mm circular up to 14Hz
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主要多波束品牌—功能比较
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率 RESON have a total dominant role as provider of Sonar Systems as more than half of
谢 谢！
压力 ：165米深度变化的影响相当于温度变1ºC
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海洋表面声速原理
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海洋声速剖面原理
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RESON多波束应用技术—姿态校正
Latency Roll
Yaw
Pitch
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RESON多波束应用技术—技术优势
2.0/2.0 (0.5/1.0) up to 160°
140(165°)
0.5-500m up to 6000m 216 db 6mm flat up to 50Hz
120°
0.5-300 up to 1500m 210db 6mm flat up to 40Hz
130°
0.5-150 up to 1500m 214db 10 mm flat*2 up to 40Hz
在多波束系统波束的形成原理上 , 有两种不同的方法： ♦ 束控法——实际波束 ♦ 相干法——虚拟波束
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♦ 束控法多波束（方法一） 多波束系统对波束进行定向接收,通过对回波信号的检 测从而确定波束的方向,通过准确记录波束传播时间t,结合 已知声路角θ ，从而推算出目标,点的深度与位置。 ♦ 相干法多波束（方法二） 相干多波束系统换能器在进行一次短脉冲的海底扫描 后 ,海底的回波信号被换能器的接收器按照一定的相位差 接收 ,根据相干原理，换能器阵中两个固定间距的换能器 之间的相位差和波束的到达角存在固定的关系,从而计算出 到达角的大小,通过横摇补偿 ,结合记录的波束传播时间即 可进行深度与横向位置的计算。
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3.Flex模式（为可选项）
焦距模式
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4.深度等级：可达6000米，可以在AUV和ROV上使 用，使用 的是相同的接收和发射换能器阵。
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5.横摇稳定功能
0横摇条件下, 测区是垂直的，中心部分正在船下面， 船转动时，测区也转动，海底预计的测区横向转移。来自153°(7.5WD)
1-300m(600m) 200m 214db/220db 20 mm flat *2 arrays up to 25 Hz