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声呐侧扫应用在哪些领域? - 海洋测绘官网

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, d' X* c1 G0 C1 ~7 \2 W- g3 D

本文是结合自己道听途说和参考各设备厂商的网站写出来,因为这些设备,博主都没有用过,有不正确的地方,请多多谅解。

( H1 g3 O6 {/ ^, z: |

据说,目前国内的侧扫声纳设备,获取市场较为认可是:蓝创海洋的侧扫声纳,设备代理商也是主推他们家的侧扫声纳。在蓝创海洋的网站上,侧扫声纳的产品非常多,按频率数量分:单频、双频和三频;按照频率分:150KHz,300KHz,450KHz和900KHz。‘

' S" U2 b* B: a, o2 Q) k6 b

为了便于比较,选用他们的双频设备:Shark-S150D超高清双频侧扫声呐,它的实物图片和技术参数如下:

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) b L4 V8 i0 v( E0 w) d0 V

: N, M; q2 N, D1 G* S5 X2 n* \
8 O; k' I5 `. X' B, W" A/ T

与之相比较的设备是主流的侧扫声纳Klein3000/4000,它的拖鱼与上面的图片基本一样,技术参数见下表

% Y7 p0 {$ L9 [( O+ v3 P7 |0 y; j
4 A9 ]4 j/ P, W

从2个技术参数来看:

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(1)拖鱼重量,拖鱼重量都是29Kg,一个人提有点费劲,如果太轻了,拖鱼不易下沉,有时还要加铅块。

2 ^3 g5 `$ e1 g# j, f5 O9 f

(2)工作频率,高频为400-500KHz,低频为100-150KHz,差别不大。

2 N. Z9 I; |! B; T& I+ v

(3)波束开角,此参数反映了声纳图像的分辨率,

' _; g5 G' e& h6 s" ]% A

Shark-S150D:波束水平开角为0.6° @150kHz,0.2° @450kHz,垂直开角:50°

5 H3 H/ v8 z" F7 ~4 P$ ~: E" `

Klein3000:波束水平开角为0.7° @100kHz,0.21° @500kHz,垂直开角:40°

+ e* @" P' l8 L. B. V% x+ @1 n# Q

水平和垂直开角也差不多,这里有必要简单说说侧扫声纳的原理。侧扫声纳发射水平小开角,垂直大开角的扇形波,碰到海底或水中物体会产生散射,其中反向散射波(回波)会按原传播路线返回被换能器接收。一般情况下,硬的、粗糙的、凸起的海底,回波强;软的、平滑的、凹陷的海底回波弱,被遮挡的海底不产生回波,距离越远回波越弱。下面是一些示意图片:

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7 n5 ^. p8 g7 R! d9 f2 S7 y
- W2 @; U! Z, i6 H( g
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(4)距离范围,与工作效率有关

) Y/ G& w$ V5 q' @% d8 ^2 {! ^

Shark-S150D:最大量程450m @150kHz,150m @450kHz

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Klein3000:25m至1000m有15档可调

# V l1 F& S+ M4 W

单侧量程是这2个设备最大的差别,据了解,Shark-S150D想要到达450m量程,需要水深50m,也就是Shark有效扫宽大约为水深的10倍;而 Klein3000的量程为水深的10-20倍。据行业的资深人士说区别主要是算法,因为我国掌握了声学端子小型化的技术以后,国外声学设备为了降低成本,也是采购我们的声学端子。

: ~# L M9 z% t+ k

如果你采购的侧扫声纳用作工程勘察项目,一般单侧扫宽都不会超过150m,两者都可以用,效率和质量基本一样;如果你采购的侧扫声纳用作普调,扫宽需要尽量宽一些,Klein3000就更合适;如果在海底丢失了一个东西,需要在小范围内寻找,可以选用Shark更高频率的产品。

) S' {0 H; F* d1 z+ E

现在看看Shark侧扫声纳的图谱,来自于蓝创海洋的官网:

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线缆:

5 O$ Q. x7 F! ^2 ]& [: k$ T) U
; B+ \5 n _% F

沙波纹

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7 y g; z" Y7 |

沙波纹:

- W+ Y4 e+ a& q9 W9 F3 O
7 D# \+ Q8 b; b, K+ A( E

沉船:

) p! T* M8 L3 C: T' Z. D# u, `
3 G& j* P& C% _2 [1 \

沉船:

" ^, H# |9 E" |# h# a5 T$ ]
8 Q" b& }* N( Y8 w

沉船:

2 W- I8 C( A; N& [2 O; y1 s
) E8 y2 S0 T( o

砖结构:

8 t! W# u- t3 g: e: I
2 }% U4 N4 w# u4 j9 v$ w9 k( v* c$ b

水下古城的小桥和河道:

" O4 h: \8 A: M0 n
/ e2 v) O7 K3 s0 ~

沟道:

- q! r; A3 i8 t* d4 o
- F: Y w2 L# ~* O# N

以下Klein3000的声纳图谱,可以比较一下两者的效果:

7 F8 m. G$ y+ Y) E+ T

从我们单位的勘测报告里摘出来的,可能有点模糊,图谱都是单侧扫宽100m/150m。

' S9 E/ d) b) N3 C9 j/ y3 V: d

防波堤抛石和线状物:

6 |( u4 l- |6 v% ?6 P( A1 N- b) E
# S% S. u0 \ z9 l- Z8 ]

油田施工拖痕:

" s1 X- m3 X3 D0 y7 y8 @7 S& c
" O0 m9 L- |9 D1 m

出露的管线及疏浚的航道:

2 D: c/ Y, K% L4 y0 n, O$ `
8 ?: n `; A" X3 U! N4 C

沙波纹:

' V. {2 S W, h/ q& |
3 c4 ]) u" Y& U1 w

管道沟

7 k7 o: b6 `, c- J
6 L1 }, U; c! q' E* z

掉落的集装箱,第二张为多波束的点云图:

: H( }1 ~* B7 s; t
9 w' a# P f1 e9 u2 u# w4 p) O
3 \, T/ x9 W) @9 u

石油平台附近的管缆(被水泥压块压着)

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4 w3 k, U5 Z6 N: b" M! i

从Shark-S150D和Klein3000的图谱对比,两者图谱差别不大,说明Shark-S150D应该是可勘用的。从价格上看,国产侧扫声纳的价格大约相当于klein3000不含税的价格的一半左右。

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伪丶笑
活跃在2026-4-15
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