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声纳系统在海底障碍物探测中的应用研究.doc

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声纳系统在海底障碍物探测中的应用研究
摘 要:随着海洋经济的迅速发展,海域使用开发活 动日益频繁。该文以平台就位为例,在平台就位前,对该平 台周围进行了地貌及海底障碍物状况调查,并为潜水探摸提 供障碍物定位。采用 GPS定位系统、单波束系统和侧扫声纳 系统组合进行扫海测量,以提高声图中海底平台附近的障碍 物定位精度。
关键词:声纳系统 海底 障碍物 探测
中图分类号: P228 文献标识码: A 文章编号: 1674-098X (2015)12(c)-0079-02
现有的沉船探测步骤为: ( 1)走访沉船海区所属辖区的 海事部门收集资料,按照年代和区域进行分类; ( 2)以给定 的概位为中心划出 2 km x 2 km的区域先用侧扫声纳进行扫 测;(3)若侧扫声纳探测到目标,根据声图像量出沉船的位 置、大小和高度,再用多波束在侧扫声纳探明的目标周围测 量水深,测出最浅点水深并绘制一定比例尺的水深图,水深 测量期间设置临时验潮站用于水位改正; (4)综合分析多波 束水深数据和侧扫声图像,并用多波束最浅点修正沉船位置 坐标;(5)若侧扫声纳扫测未发现沉船目标,则扩大扫测范 围至4 kmx4 km,发现目标后用多波束进行水深测量, 若仍 然没有发现,可用磁力仪进行探测,磁力数据有异常,说明 沉船已淤于泥下。若磁力数据无异常,说明沉船未在给定区 域或已清除。相对来说,对于疑存雷区和未爆炸弹探测手段 很少,现在最有效的手段是磁法探测,用磁力仪定深探明水 雷和未爆物的位置,但磁法探测要求高、效率低、探测区域 大,只能逐年分块进行探测。
1 仪器工作原理和技术要求
1.1 侧扫声纳工作原理
侧扫声纳利用换能器向船航行方向两侧发射具有一定 指向性的高频声波束,声波束照射到左右两侧一定宽度范围 内的海底表面,声波触及海底表面上的地物产生返向的散射 声波,从声图像中检出海底表面上的地物性质、 大小、高度。 侧扫声纳拖曳式测量拖鱼远离工作船,可大大降低干扰噪声, 工作稳定,不受船体俯仰摇摆影响,传播条件良好。用侧扫 声纳探测作业效率高,声图像反映沉船直观,容易判断,是 探测沉船的首选方法。
1.2 技术要求
探测时要遵守以下技术要求。 测线布设:测线布设要全覆盖。
航速:测船的航速不超过 6 kn,测量时尽量保持匀速直
线行驶。
海况:风速 5 级以下,波浪轻浪。风浪大时侧扫声纳拖 鱼在水中起伏,影响声图像质量,同时水体噪声增强。
定位精度:使用高精度的 DGPS。
拖鱼高度:拖鱼离海底的高度控制在侧扫量程的 10%〜
15%。
量程:一般粗扫测用 150 m量程档,精扫测用 75 m量 程档。
加密测量:对探测目标不少于 2 个取向加密,可以减少 目标位置中误差,提高沉船位置精度,加密测量时测船航速 控制在2〜3 kn,以增加探测目标的声图像素。
2 侧扫声纳系统拖鱼的精确定位 侧扫声纳的扫海测量涉及以下几个坐标系统:拖鱼坐标 系、船体坐标系、测量坐标系。简述如下。
(1)拖鱼坐标系是以拖鱼中心为坐标原点,拖鱼前进 方向为x轴,以垂直向下为 y轴。(2)船体坐标系主要是以 船体中心或GPS定位点为坐标原点,船艏方向为 x轴方向,
垂直于船体方向为y轴方向(右舷为正),垂直向下为z轴方 向,组成右手坐标系。船体坐标系主要

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上传人:guoxiachuanyue001 2021/9/20 文件大小:26 KB

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