多波束系統(tǒng)的原理介紹

多波束測(cè)深系統(tǒng)是利用安裝于船底或拖體上的聲基陣向與航向垂直的海底發(fā)射超寬聲波束，接收海底反向散射信號(hào)，經(jīng)過模擬/數(shù)字信號(hào)處理,形成多個(gè)波束，同時(shí)獲得幾十個(gè)甚至上百個(gè)海底條帶上采樣點(diǎn)的水深數(shù)據(jù)，其測(cè)量條帶覆蓋范圍為水深的2一10倍,與現(xiàn)場(chǎng)采集的導(dǎo)航定位及姿態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合,繪制出、高分辨率的數(shù)字成果圖。

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多波束測(cè)深系統(tǒng)的組成

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多波束測(cè)深系統(tǒng)一般由聲學(xué)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、輔助參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)組成。

①聲學(xué)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)波束的發(fā)射和接收。

②數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)完成波束的形成，并將接收到的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，采集信號(hào)往返程傳播時(shí)間。

③輔助參數(shù)測(cè)量子系統(tǒng)主要由定位傳感器、姿態(tài)傳感器、聲速剖面儀和電子羅經(jīng)組成，負(fù)責(zé)測(cè)量船位置、姿態(tài)、航向和海水聲速傳播特性的測(cè)定。

④數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)綜合利用聲波信號(hào)傳播時(shí)間、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等觀測(cè)信息，計(jì)算波束在海底投射點(diǎn)的坐標(biāo)和深度，并繪制海底地形二維平面圖和三維立體圖。

多波束系統(tǒng)的組成

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一個(gè)完整的多波束測(cè)深系統(tǒng)由三個(gè)部分組成。部分是多波束主系統(tǒng)，主要包括換能器陣列，收發(fā)機(jī)和處理單元等；第二部分為輔助系統(tǒng)，包括定位系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器（橫搖、縱搖、升沉、艏向）和聲速剖面儀；第三部分是后處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)存貯設(shè)備和繪圖儀等。