多波束测深探测仪

简介

多波束回声测深仪 (MBES) 是一种用于绘制海床地图的声纳。 它在其收发器下方以扇形发射声波。 声波从海床反射并返回接收器所需的时间用于计算水深。 与其他声纳和回声测深仪不同,MBES 使用波束成形从返回的声波中提取方向信息,从单个 ping 中产生一系列深度探测。

历史和进展

多波束声纳探测系统,也称为 swath(英式英语)或 swath(美式英语),起源于军事应用。 声纳阵列探测系统 (SASS) 于 1960 年代初由美国海军与 General Instrument 联合开发,用于绘制大片海底地图,以协助其潜艇部队进行水下航行。 SASS 在 USS Compass Island (AG-153) 上进行了测试。 最终阵列系统由 61 个 1 度波束组成,条带宽度约为水深的 1.15 倍,然后安装在 USNS Bowditch (T-AGS-21)、USNS Dutton (T-AGS-22) 和 USNS 上 迈克尔逊 (T-AGS-23)。

从 1970 年xxx始,美国的 General Instrument(现为 SeaBeam Instruments,L3 Klein 的一部分)、德国的 Krupp Atlas(现为 Atlas Hydrographic)和 Elac Nautik(现为 Wärtsilä Corporation 的一部分)、Simrad(现为 Kongsberg 挪威的 Maritime)和现在的 RESON 丹麦的 Teledyne RESON A/S 开发了可以安装在大型船体和小船上的系统(随着技术的改进,多波束回声测深仪变得更加紧凑和轻便,并且工作频率增加 ).

xxx个商用多波束现在被称为 SeaBeam Classic,并于 1977 年 5 月在澳大利亚调查船 HMAS Cook 上投入使用。 该系统在 45 度弧形范围内产生多达 16 束光束。 (重写)术语 SeaBeam Classic 是制造商在 1980 年代后期开发出更新的系统(例如 SeaBeam 2000 和 SeaBeam 2112)之后创造的。

第二个 SeaBeam Classic 安装在法国研究船 Jean Charcot 上。 Charcot 上的 SB Classic 阵列在搁浅中损坏,SeaBeam 于 1991 年更换为 EM120。 船只。

SeaBeam Classic 系统随后安装在美国学术研究船 USNS Thomas Washington (T-AGOR-10)(加利福尼亚大学斯克里普斯海洋学研究所)、USNS Robert D. Conrad(哥伦比亚大学 Lamont-Doherty 地球观测站)和 RV Atlantis II(伍兹霍尔海洋研究所)。

随着 1980 年代和 90 年代技术的进步,开发了能够在浅水区提供更高分辨率绘图的高频系统,如今此类系统广泛用于浅水水文测量,以支持航海制图。 多波束测深探仪也常用于地质和海洋学研究,自 1990 年代以来还用于海上石油和天然气勘探和海底电缆布线。 最近,多波束测深仪也用于可再生能源领域,例如海上风电场

1989 年,Atlas Electronics(德国不来梅)在德国研究船 Meteor 上安装了称为 Hydrosweep DS 的第二代深海多波束。 Hydrosweep DS (HS-DS) 在 90 度范围内产生了多达 59 束光束,这是一个巨大的改进,并且具有固有的冰强化。 早期的 HS-DS 系统于 1989 年和 1990 年安装在 RV Meteor(1986 年)(德国)、RV Polarstern(德国)、RV Maurice Ewing(美国)和 ORV Sagar Kanya(印度)上,随后安装在许多 其他船只,包括 RV Thomas G. Thompson(美国)和 RV Hakurei Maru(日本)。

多波束测深探测仪

随着多波束声频的增加和组件成本的降低,全球范围内运行的多波束测绘带系统的数量显着增加。 用于产生多个高分辨率波束的声换能器所需的物理尺寸随着多波束声频的增加而减小。 因此,多波束声纳工作频率的增加导致其重量、尺寸和体积特性显着降低。 较旧且较大的低频多波束声纳系统需要花费大量时间和精力将它们安装到船体上,这些系统采用传统的 tonpliz 型换能器元件,可提供大约 1/3 倍频程的可用带宽。 更新、更小、频率更高的多波束声纳系统可以很容易地连接到测量发射或供应船上。 浅水多波束回声测深仪,例如来自 Teledyne Odom、R2Sonic 和 Norbit 的那些,它们可以包含用于测量换能器运动和换能器本地声速的传感器。

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