多波束测深系统简介

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同时获得数十个相邻窄波束的回声测深系统。一般由窄波束回声测深设备(包括换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等)和回声处理设备(包括计算机、数字磁带机、数字打印机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等)两大部分组成。主要用于海底地形测量、扫海测量和海上施工区域的测量。

装在测量船上的多波束测深系统，每发射一个声脉冲，可以获得船下方的垂直深度，同时获得与船的航迹相垂直的面内的几十个水深值，从而实时绘出海底地貌图。通过船上计算机对各种数据的处理，可由绘图仪绘出等深线图，精准测定航行障碍物的位置、深度。20世纪60年代初开始，先后研制了多种类型的多波束测深系统，工作深度为200--1200米，横向覆盖宽度可达深度的三倍以上。

多波束系统的工作原理

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是利用发射换能器阵列向海底发射宽扇区覆盖的声波，利用接收换能器阵列对声波进行窄波束接收，通过发射、接收扇区指向的正交性形成对海底地形的照射脚印，对这些脚印进行恰当的处理，一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚至更多的海底被测点的水深值，从而能够准确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化，比较可靠地描绘出海底地形的三维特征。

什么是多波束系统

正近年来开始广泛应用的多波束测深系统是当今高新技术的集成,是世界上目前进行水下地形测量较***的设备.与传统单波束测深仪相比,特点是可对水下地形作全覆盖无遗漏的测量,进而得到各种比例尺的水下地形图,极大地提高了测量的效率和精度.多波束测深系统主要由主系统和辅助系统组成.其主系统主要包括:发射接收阵、收发单元、海底检测单元和操作控制单元四个部分.辅助系统主要包括:***系统、声速剖面测量系统、电罗经和船姿传感器.

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影响多波束系统精度的因素有哪些

1 时延校准

多波束时延误差主要包括三个方面，***设备与测深系统间数据传输时延、波浪运动与测深系统间的时延、罗经与***设备间的时延，后两种产生的时延误差相对较小，因此，在通常的测量中只考虑***时延即可。在校准时，选取在有突起的岩石、疏浚航道等有地形起伏的水域，采用同线同向不同速度穿越目标，根据二者位移与速度之差求取时延，通常高船速可为低船速的二倍。

2 横摇偏差校准

横摇偏差是指多波束换能器在安装过程中产生的横向角度偏差，导致的水深测量值误差会随其离开***波束的夹角增大而增大。由于其他误差均是垂直向误差，因此建议首先校准横摇误差。校准时，选取海底平坦的海区，采用同线反向同速度各航行一次，反复计算，直至两个海底平面重合位为止。

3 纵摇偏差校准

纵摇偏差是指换能器纵向安装偏差所引起的沿航迹前后向的位移。在校准时，应选取航道边坡等地形变化较大的水域进行，采用同线反向同速度穿越目标，调整纵摇角度使叠加在一起的两组图形重合，计算出纵摇角度。

4 艏摇偏差校准

艏摇是指在平面上由于角度便宜所引起的平面上的相应水神殿坐标位置的偏差。艏摇偏差对边沿波束的***产生影响，且随着深度增加而增大。在校准时，选取航道边坡或其他陡砍，同向同速距离覆盖宽度的2/3倍布设两条测线，调整YALL值，获得艏摇偏差角度。