多波束系統(tǒng)介紹

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多波束測深系統(tǒng)，又稱為多波束測深儀、條帶測深儀或多波束測深聲吶等，起初的設計構想就是為了提高海底地形測量效率。與傳統(tǒng)的單波束測深系統(tǒng)每次測量只能獲得測量船垂直下方一個海底測量深度值相比，多波束探測能獲得一個條帶覆蓋區(qū)域內多個測量點的海底深度值，實現了從“點—線”測量到“線—面”測量的跨越，其技術進步的意義十分突出。

什么是多波束系統(tǒng)

正近年來開始廣泛應用的多波束測深系統(tǒng)是當今高新技術的集成,是世界上目前進行水下地形測量較先進的設備.與傳統(tǒng)單波束測深儀相比,特點是可對水下地形作全覆蓋無遺漏的測量,進而得到各種比例尺的水下地形圖,極大地提高了測量的效率和精度.多波束測深系統(tǒng)主要由主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成.其主系統(tǒng)主要包括:發(fā)射接收陣、收發(fā)單元、海底檢測單元和操作控制單元四個部分.輔助系統(tǒng)主要包括:定位系統(tǒng)、聲速剖面測量系統(tǒng)、電羅經和船姿傳感器.

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多波束測深系統(tǒng)的組成

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多波束測深系統(tǒng)一般由聲學子系統(tǒng)、數據采集子系統(tǒng)、輔助參數測量子系統(tǒng)和數據處理子系統(tǒng)組成。

①聲學子系統(tǒng)主要負責波束的發(fā)射和接收。

②數據采集子系統(tǒng)完成波束的形成，并將接收到的聲波信號轉換為數字信號，采集信號往返程傳播時間。

③輔助參數測量子系統(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組成，負責測量船位置、姿態(tài)、航向和海水聲速傳播特性的測定。

④數據處理子系統(tǒng)綜合利用聲波信號傳播時間、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等觀測信息，計算波束在海底投射點的坐標和深度，并繪制海底地形二維平面圖和三維立體圖。

多波束系統(tǒng)的探測目標機制

多波束是一種測深工具而并非成像系統(tǒng)，無法直接在記錄紙上進行打印，必須先構建數字地形模型(DTM)，再根據DTM構建地貌影像圖，從而能夠反映細微的地形起伏所導致的坡度和坡向變化；此外，多波束的中央波束探測效好，邊緣波束效果差；多波束采用三維可視化的方法進行目標判斷，在3D GIS系統(tǒng)中可以直接提取目標物的平面位置和高度，還能夠從不同的角度進行觀察，便于掌握目標物的形狀特征。但是，除非我們在進行測深的同時采集反向散射強度信息，否則我們無法得到與目標物的底質類型相關的信息，因此，多波束比較適合于沉船或者管線等容易根據形狀進行判斷的目標。

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