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海洋探测多波束测深系统

更新时间:2014-03-29

RESON SeaBat 7125 SV2是第五代宽带超高分辨率浅水多波束系统,由丹麦RESON公司开发生产。RESON 公司的水声科学家和工程师们于上世纪80年代研制出世界上第一台SeaBat系列便携式浅水多波束测深仪,并且成功实现SeaBat 9001, 81018125的商业化生产。目前SeaBat 系列的多波束已经超过2000台,市场占有率世界第一。中海达公司于2011年开始代理该产品,目前已经成为RESON公司亚太地区最大的代理商,成为其全球五大合作伙伴之一。

7125 SV2SeaBat系列的浅水多波束测深系统,技术领先、高稳定性、超高分辨率、结构紧凑,具有开创性突破。

第一部分: SeaBat 712 5 SV2 FP4系统组成

1.1 RESON 7125 SV2 FP4系统组成

一套完整的多波束测深系统主要由三个部分组成:1.多波束基本声学系统(多波束主机部分);2.外围辅助部分(不同功能的传感器);3.数据采集、导航及后处理软件。SeaBat 7125 SV2 FP4超高分辨率多波束测深系统也是由上述三部分组成。

1.1.1 多波束基本声学系统组成

- SeaBat 7125 SV2水下换能器:发射换能器和接收换能器,25米甲板电缆

- 声纳处理系统和高性能采集处理数据电脑及显示器

- 原厂运输箱

- 原厂换能器导流罩

- 安装及操作手册

1.1.2 辅助设备

-  一体化光纤罗经运动传感器

-  声速剖面仪

-  表面声速仪

-  DGPS或者RTK(建议用户自购

1.1.3 数据实时采集处理以及可视化系统

- PDS2000数据实时采集处理以及可视化软件

1.1.4 数据后处理系统

-多波束数据后处理软件包

-  多波束数据后处理的计算机(建议用户自购,主要是后处理使用)

1.2系统组成参考图片:

第二部分: SeaBat7125 SV2 FP4多波束声学系统介绍

2.1  系统特征和优势

2.1.1具备双频功能



用户根据需要选择200kHz、400kHz频率或选择双频。RESON SeaBat7125 SV2具有两个工作频率,用户可以选择200400kHz工作频率或选择双频。在线可以根据实际环境调整系统频率,从而达到最佳的量程和条带覆盖宽度效果。此过程不需要重新启动系统,测量过程无任何间断。SeaBat7125 SV2为用户提供了在分辨率、量程和抗声学设备互扰方面最佳的解决方案。

0-200米水深选择400kHz,这样可以保证测量成果超高分辨率;超过200米选择200kHz,这样能保证测量的深度。

2.1.2独特波束形成技术和超高分辨率

RESON SeaBat7125 SV2波束形成采用的傅里叶变换技术和相位技术:中间的波束采用振幅技术,外侧的波束采用的是相位技术,中间和外侧之间的波束采用的是振幅和相位相结合的技术,这样就可以保证所有的波束的测量效果。另外动态、焦距波束、采样器的速率为34kHz提供前所未有的分辨率和狭窄的波束,从而保证数据的质量和分辨率。

2.1.3条带覆盖角度在线可调



SeaBat 7125 SV2具有条带覆盖角度在线实时选择功能,根据不同的测量的需求可以变合适的覆盖角度,范围从大于45°165°,测量角度实时在线可任意角度大小调整,方向可调。

系统应用达到最大的灵活性,尤其是对非水底测量项目(比如坝体测量),可以获得前所未有的数据质量和作业的便利性

2.1.4超多的波束个数

与同类多波束设备相比,RESON SeaBat7125 SV2比其它多波束设备波束数更多,在同等范围内,波束个数越多,测量越精密。RESON SeaBat7125 SV2频率200KHz时,具有256个波束,可以选择等角或等距功能;在400KHz时,具有256个波束等角功能,512个等角或等距功能,这么多的波束角个数是其它多波束所不具备的。在FP4版本上增加CSSconstant seafloor spacing)功能,可用设定波束之间的个数及距离,最少波束个数为10个。



2.1.5具有侧扫和底质判读功能

SeaBat 7125 SV2高分辨率多波束除了具有测深功能外,还具备侧扫声纳功能和Snippets。另外还具备水底底质判读功能,可以告诉您水下是泥、沙还是岩石等。

2.1.6超低功耗

可以选择适于ROVAUV等安装使用的设备,最大水深等级为6000米。

2.1.7独特的横摇稳定功能

RESON SeaBat7125 SV2 PF3具有独特的横摇稳定功能,每个通道都有横摇稳定,是真正意义的横摇稳定,提供产品的工作效率。

2.1.8自动设置模式 和跟踪模式

这两个功能可以减少人工在测量过程中的干预,使工作更简单,提高数据可靠性和最大限度的减少人工干预带来的误差。自动设置功能是读取事先设置好的表格来实现的。比如说水深多少、海水盐度、吸收散射相对应的功率、增益等。而自动跟踪模式是一个完整的自动化操作方式,该系统集成所有参数包括水深范围、增益、功率和宽度基于数据收集的质量。在SeaBat 7125 SV2 FP4版本体现更明显,FP4版本在自动模式下成功解决了工人干预问题。

2.1.9 Flex Mode

我们称之为焦距模式,这个模式使用在管道探测方面,优势极为明显。可以再一定角度内集中几百个波束,有效提高水下横向分辨率,在两侧还能使其他波束均有分布,提高测量效率。FP4版本在之前版本基础上,增加了管线自动跟踪功能。(此功能为可选项)



Flex 模式

2.1.10 FP4 X-Range模式

软件与硬件的结合,可在0-500米测量基础上,加大测深范围和提高波束角覆盖的有效距离;还可以改善系统对外部噪声干扰,提高系统性能(这个模式为可选项)

2.1.11 FP4 全速双探头

当前7125双探头实现,是通过时间复用来实现的,增加测量范围和增加系统频率(这个模式为可选项)。传统双探头工作模式通常为乒乓模式或者左右换能器使用不同工作频率。乒乓工作模式缺点为降低仪器发射频率;左右换能器工作频率不同造成左右测量分辨率不同,存在明显的拼接不一致情况。RESON SeaBat7125 全速率双探头采用FM调频工作模式,成功解决了上述问题。全速率双探头包含X-RANGE工作模式。

2.1.13多点检测功能

   多点探测是用户选配功能,可在单个波束内获得多个声波探测信息,探测范围为该波束所穿过的完整水柱。借助此功能,测量人员可以轻松获得复杂海底构筑物的更多细节,并确保对水柱内目标物进行完整的记录。探测信息可产生在波束的任意位置,最高可同时得到5个探测点。需要注意的是,多点探测区别于单个波束脚印内获得多个海底水深点的技术。

2.1.13固件免费升级服务

SeaBat 7125 SV2不定时免费提供系统固件升级服务,不同的固件版本功能也不一样。2.2.1SeaBat 7125 SV2系统典型应用

2.3 SeaBat 7125 SV2基本声学系统的主要性能指标

系统技术指标

频率

200kHz400kHz可调

发射波束宽

2° at 200kHz & 1° at 200kHz

接收波束宽

1° at 200kHz & 0.5° at 400kHz

波束个数

最多512

测深量程范围

0.5m-500m

水深分辨率

6mm

最大输出频率

50Hz

覆盖宽度

最大165°45°~165°在线连续可调

条带扇区旋转

条带扇区旋转功能,应用于码头壁等垂直测量

操作/存储温度

-15 to +35℃/-30℃to +55

电子接口

电源

110/220 VAC50/60 Hz

数据输出

水深、侧扫、小片7K数据格式,以太网数据传输

同步输入输出

TTL

GPS

1PPS,RS-232

辅助传感器

RS-232

甲板电缆长度

25m,可以定制加长

物理尺寸及重量

接收换能器尺寸(长宽高)

137.5×496×102mm

接收换能器重量

空气中10.7kg,水中5.7kg

发射换能器尺寸(长宽高)

86.6×93.1×280mm

发射换能器重量

空气中4.5kg,水中3.4kg