多波束測(cè)深系統(tǒng)簡(jiǎn)介

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同時(shí)獲得數(shù)十個(gè)相鄰窄波束的回聲測(cè)深系統(tǒng)。一般由窄波束回聲測(cè)深設(shè)備(包括換能器、測(cè)量船搖擺的傳感裝置、收發(fā)機(jī)等)和回聲處理設(shè)備(包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字磁帶機(jī)、數(shù)字打印機(jī)、橫向深度剖面顯示器、實(shí)時(shí)等深線(xiàn)數(shù)字繪圖儀、系統(tǒng)控制鍵盤(pán)等)兩大部分組成。主要用于海底地形測(cè)量、掃海測(cè)量和海上施工區(qū)域的測(cè)量。

裝在測(cè)量船上的多波束測(cè)深系統(tǒng)，每發(fā)射一個(gè)聲脈沖，可以獲得船下方的垂直深度，同時(shí)獲得與船的航跡相垂直的面內(nèi)的幾十個(gè)水深值，從而實(shí)時(shí)繪出海底地貌圖。通過(guò)船上計(jì)算機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)的處理，可由繪圖儀繪出等深線(xiàn)圖，精準(zhǔn)測(cè)定航行障礙物的位置、深度。20世紀(jì)60年代初開(kāi)始，先后研制了多種類(lèi)型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度為200--1200米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的三倍以上。

多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

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多波束測(cè)深系統(tǒng)具有測(cè)量范圍大、測(cè)量速度快、精度和的優(yōu)點(diǎn),它把測(cè)深技術(shù)從點(diǎn)、線(xiàn)擴(kuò)展到面,并進(jìn)一步發(fā)展到立體測(cè)深和自動(dòng)成圖，特別適合進(jìn)行大面積的海底地形探測(cè)。這種多波束測(cè)深系統(tǒng)使海底探測(cè)經(jīng)歷了一個(gè)革命性的變化，深刻地改變了海洋學(xué)領(lǐng)域的調(diào)查研究方式及成果的質(zhì)量。有些國(guó)家自其問(wèn)世之后,己經(jīng)計(jì)劃把所有的重要海區(qū)都重新測(cè)量一遍。正因?yàn)槎嗖ㄊ鴹l帶測(cè)深儀與其它測(cè)深方法相比具有很多不可比的優(yōu)點(diǎn)，僅僅近20多年時(shí)間,世界各國(guó)便開(kāi)發(fā)出了多種型號(hào)的多波束測(cè)深系列產(chǎn)品20世紀(jì)60年代初開(kāi)始，相繼研制了幾種類(lèi)型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度200～12000米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的 3倍以上。多波束測(cè)深系統(tǒng)同綜合定位系統(tǒng)配合，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理標(biāo)繪等深線(xiàn)圖，是70年代末以來(lái)海道測(cè)量工作的一個(gè)突破。

多波束系統(tǒng)的探測(cè)目標(biāo)機(jī)制

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

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