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)的系統(tǒng)設計

多波束的定位精度比側掃聲納要高2～5m。這是因為，一方面多波束的平面位置誤差傳遞方程比側掃聲納系統(tǒng)要簡單；另一方面多波束系統(tǒng)中的電羅經和船資測量傳感器具有很高的精度，可以準確地測定船體的姿態(tài)和船首向；此外，多波束系統(tǒng)的校正比超短基線要容易，各種系統(tǒng)誤差的消除也更為徹底。因此，對于多波束靠近中央波束所探測到的海底目標，可以認為其定位精度近似地等于GPS本身所能提供的精度。

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多波束系統(tǒng)的應用介紹

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多波束測深是水聲技術、計算機技術、導航定位技術和數字化傳感器技術等多種技術的高度集成，由多個子系統(tǒng)構成，雖然不同的多波束系統(tǒng)的組成單元不盡一致，但大體上可以將其分為聲學系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)、數據處理系統(tǒng)和外圍輔助傳感器幾個部分。

多波束采集系統(tǒng)完成波束的觸發(fā)，經換能器發(fā)射和接收后將其轉換為數字信號，反算出其測量距離或記錄往返時間，通過定位設備、姿態(tài)儀、聲速剖面儀和電羅經等實現船舶瞬時位置、姿態(tài)、航向的測定以及海水中聲速的傳播特性，由數據處理系統(tǒng)綜合聲速、定位、姿態(tài)、聲速剖面和潮位等信息，計算波束腳印的深度及坐標，繪制海底地形圖。