水下三维实时声呐系统
CodaOctopus(Coda Octopus Group,纳斯达克代码 CODA)总部位于美国佛罗里达,在英国爱丁堡、挪威卑尔根、澳大利亚珀斯设有研发与生产基地,是实时三维体积成像声呐的发明者与专利持有者,深耕水下可视化技术 25 年以上。
其旗舰技术 Echoscope® 是世界上第一款、也是分辨率最高的实时三维体积成像声呐——单次 ping 即可生成 128×128(16,384)个波束的完整三维图像,更新率高达 20–40Hz,无需扫测、无需后处理,在零能见度水域也能"直播"水下场景。最新一代 Echoscope PIPE® 更将单 ping 数据量提升至 4,000 万数据点,成为全球唯一的 5D/6D 声呐。
围绕 Echoscope 核心技术,CodaOctopus 构建了完整的产品生态:三维声呐系列、UIS 水下检查系统、DAVD 潜水员增强视觉系统、4G USE 软件家族、GEO 物探采集解释系列,以及 F180/F280 高精度姿态定位系统,广泛服务于港口安防、水下工程、海上风电、打捞救援、潜水作业等领域。

Echoscope 体积成像原理:单次发射覆盖整个三维视场,而非多波束的窄条带扫测
Echoscope4G® 系列是 CodaOctopus 第四代实时三维成像声呐平台,比上一代更轻、更小、功耗更低,搭载新一代波束形成器,是目前世界上分辨率最高的实时三维声呐。
单次 ping 生成 128×128(16,384)个波束的完整三维图像,更新率最高 20Hz,最小量程降至 0.5m——近距施工监测无死角,零能见度水域照常"直播"。
四个型号覆盖全部部署场景:4G(深水标准型 250–4,000m)、4G Surface(浅水 20m)、4G C500(紧凑深水型)、4G C500 Surface(市面最轻最小,专为小型 USV 设计)。
■ Ping 率 20Hz(软件可选),量程分辨率 2cm,可编程 TVG
■ 支持 Ping-Pong 交替模式(如频率交替采集)
■ 标准 100Mb 以太网,单电缆完成供电/控制/数据,ROV/AUV 即插即用
■ 双频/三频可选(240/315/375/550/630 kHz),XD 超宽角 90°×44° 可选
■ 可选防生物附着防腐罩与抗冲击保护笼,恶劣环境长期部署
■ 小型 USV 风电场桩基与海缆巡检(4G C500 Surface)
■ ROV/AUV 深水结构检查与管线调查(4G / 4G C500)
■ 港口码头桩基、桥墩冲刷检测
■ 打捞救援零能见度搜索
■ 防波堤施工实时监测
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 频率 | 240 / 315 / 375 / 550 / 630 kHz(双频或三频可选) |
| 波束数 | 128 × 128(16,384) |
| 视场角 | 50°×50°、24°×24°(标准);90°×44°(XD 超宽角) |
| Ping 率 | 最高 20Hz(软件可选) |
| 最小量程 / 分辨率 | 0.5m / 2–3cm |
| 最大量程 | 240kHz:150m;375kHz:120m;630kHz:80m |
| 耐压深度 | Surface 20m / C500 Surface 40m / 深水型 250–4,000m |
| 接口 | 单电缆:24VDC 供电 + RS232 控制 + 100Mb 以太网数据 |
Echoscope PIPE®(Parallel Intelligent Processing Engine,并行智能处理引擎)把声呐信号处理推向新量级:对视场内每一个声学 ping 值做并行处理,单 ping 捕获并处理高达 4,000 万数据点——是当前 4D 声呐 16,384 点的 2,400 余倍。
5D/6D 能力让同一份声呐数据被实时并行处理成多组不同参数(量程、频率、视场)的独立数据集——一台声呐同时干几台声呐的活。全尺寸系列含 PIPE(深水 250–4,000m)、PIPE Surface(20m)与 PIPE XL(大规格)。
提供 PIPE XYZ 开放接口系列:系统集成商可绕过上层软件,用 Linux/Windows 直接读取经声速校正的实时 XYZ 点云,接入第三方平台。
■ PIPE CORE:新图像处理引擎、更大动态范围、自适应频率与视场、新扇形成像
■ PIPE Sequencer:CORE 全部能力 + 多达 10 组顺序 ping 类型、多量程等距 ping
■ PIPE FTS(全时间序列):动目标实时超高密度三维成像、>30 pings/秒、原始全时间序列记录与离线处理
■ 频率/视场随量程自适应实时调节(220–700kHz 宽频段)
■ Smart Ping Manager 实时智能管理频率、视场与滤波
■ 海上风电海缆敷设着泥点监控
■ 打捞救援(巴尔的摩 Key Bridge 坍塌救援主用设备)
■ 零能见度港口安检与入侵目标识别
■ 水下施工可视化挖掘与吊放
■ 复杂结构无阴影三维建档
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 频率 | 315/375/550/630 kHz(可选 240 kHz),双频/三频 |
| 单 ping 数据点 | 128×128×2500(4,000 万) |
| Ping 率 | 最高 40Hz |
| 视场角(自适应) | 220–280kHz:102°×51°–71°×35°;315–425kHz:61°×61°–43°×43°;550–700kHz:33°×33°–25°×25° |
| 耐压深度 | Surface 20m / 深水型 250–4,000m |
| 尺寸 | 328×301×151 mm(全尺寸);另有 PIPE XL 大规格型 |
| 开放接口 | PIPE XYZ:实时 XYZ 点云直读(Linux/Windows) |
Echoscope PIPE® C500 把 PIPE 并行处理引擎装进紧凑型壳体:单 ping 128×64×2500(2,050 万)数据点、最高 40Hz,是小型平台获得 5D/6D 能力的最佳选择。
C500 Surface(40m 耐压)面向小型 USV 与浅水检查;C500 深水型(250–3,000m)面向 ROV/AUV 集成,另有 C500 Handheld 手持潜水员版本。
■ 完整继承 PIPE 的 5D/6D 并行处理与自适应频率/视场能力
■ 紧凑轻量壳体(232×301×152mm),ROV/AUV/USV 即装即用
■ 双频/三频可选(240–700kHz 宽频段)
■ 单电缆供电/控制/数据,100Mb 以太网
■ 小型 USV 风电场与港口巡检
■ ROV/AUV 深水精细检查
■ 潜水员手持三维成像(C500 Handheld)
■ 浅水工程实时监测
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 频率 | 315/375/550/630 kHz(可选 240 kHz),双频/三频 |
| 单 ping 数据点 | 128×64×2500(2,050 万) |
| Ping 率 | 最高 40Hz |
| 视场角(自适应) | 随频率 61°×61° 至 25°×25° 自适应调节 |
| 耐压深度 | C500 Surface 40m / C500 深水型 250–3,000m |
| 尺寸 | 232×301×152 mm(深水型)/ 232×301×129 mm(Surface) |
NANO Gen Series 是 PIPE 技术平台的最新飞跃:把完整的 4D/5D/6D 实时成像能力压缩到仅比智能手机略大的超紧凑壳体中,是世界上体积最小的 5D/6D 声呐。
完整继承 PIPE 的全时间序列(FTS)能力:声呐阵列原始数据可在线实时多方式处理、也可离线重新处理,为算法训练与事后分析提供前所未有的数据访问深度。
面向 AI 自主/半自主水下平台——单传感器同时支撑导航、避障、目标引导与自适应任务执行,已完成多轮成功海试;配套 NANO IPT、NANO 3D PSU、NANO Handheld 与潜水员 survey sled。
■ 超紧凑:仅比主流智能手机略大,潜水员与小型机器人无负担集成
■ 完整 PIPE 能力:4D/5D/6D 实时成像 + FTS 全时间序列记录
■ 超高分辨近距成像,适合贴底/贴结构精细检查
■ 低功耗设计,AUV/ROV/潜水员平台长时间作业
■ AI 自主水下机器人导航与避障
■ 小型 ROV/AUV 精细检查
■ 潜水员手持/背负三维成像
■ 狭窄空间(船舱、涵洞、桩群内部)探测
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 平台定位 | AI 自主/半自主水下平台一体化感知传感器 |
| 处理能力 | PIPE 全时间序列(FTS):在线实时 + 离线重处理 |
| 成像能力 | 4D / 5D / 6D 实时三维成像 |
| 配套 | NANO IPT 双轴云台 / NANO 3D PSU / NANO Handheld / Diver Survey Sled |
| 集成接口 | PIPE XYZ 开放点云接口 |
CIVS DUO(Close-In Visualization)把久经验证的 Echoscope PIPE 平台与近距超高分辨成像(CIVS)技术合二为一:"近距精密、远距全能"一次布放兼得。
它不是独立声呐,而是集成在 PIPE 系统内的双技术块:标准 375kHz 技术块负责中距检查与测量,CIVS 技术块(九片阵列)负责贴脸级超高分辨成像,画面无缝融合。
全浮点处理带来超高动态范围,数据更新率高达 50Hz;增强的噪声抑制、滤波与阵元 shading 选项,适应复杂声学环境。
■ 双技术块:375kHz 中距块 + CIVS 近距超高分辨块,无缝融合显示
■ 更新率高达 50Hz,全浮点处理超高动态范围
■ 增强噪声抑制与滤波、定制旁瓣削减、多种阵元 shading
■ 继承 PIPE 全部能力(顺序 ping、FTS、开放接口)
■ 结构贴面精细检查(焊缝、腐蚀、海生物附着)
■ 海缆/管道贴底路由与埋深检查
■ 水下沉物细节取证
■ 科研级高分辨海底微地形
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 技术构成 | 375kHz 中距技术块 + CIVS 近距超高分辨技术块(9 片阵列) |
| 处理 | 全浮点处理,超高动态范围 |
| 更新率 | 最高 50Hz |
| 数据能力 | PIPE 平台:顺序 ping / FTS 全时间序列 / PIPE XYZ 接口 |
| 定位 | 近距精细检查 + 中距测量一体化 |
Echoscope® Air 面向关键的浅水、短距施工市场:在水线以上对物体进行实时三维成像与定位——吊块出水后的空中段跟踪与水下段同样关键。
与水下 Echoscope 在 CMS 施工监测软件中无缝接力:块体从空中到着床全程可视,经验不足的吊机手也能精准放块,防波堤施工质量与效率双提升。
■ 水上实时三维:首次实现吊块出水后的连续跟踪
■ 与水下 Echoscope + CMS 无缝接力,全程无盲区
■ 快速安装于吊机/门架,即装即用
■ 与 ISAR/IPT 旋转器、F180 姿态系统联动
■ 防波堤护面块吊放引导
■ 浅水施工构件就位监测
■ 码头/船台吊装可视化
■ 水上水下一体化施工监控
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 定位 | 水线以上实时三维成像(浅水短距施工市场) |
| 接力能力 | 与水下 Echoscope 在 CMS 软件中无缝接力 |
| 安装 | 吊机 / 门架快速安装 |
| 联动 | CMS 施工监测软件 / F180 姿态系统 / ISAR 旋转器 |
C500 Inspector System 是模块化、可移动的检查平台,让声呐部署简单快速:轻量机械承载架集成 C500 声呐与 ISAR 旋转器,甲板侧由 3D Connect 统一接入。
支持单点吊放或三脚架坐底两种部署:可在零能见度下对作业区实时三维成像,也可做潜水员三维点跟踪与作业前场景预建模(配合 DAVD 的"先建模后潜水"模式)。
■ C500 声呐 + ISAR 旋转器 + 承载架 + 3D Connect 一体化
■ 单点吊放 / 三脚架坐底双模式,几分钟完成部署
■ 潜水员三维点跟踪与场景预建模
■ 与 DAVD 联动:先扫场景建三维模型,再指导潜水员作业
■ 应急水下检查(码头、船底、闸口)
■ 潜水作业安全监护
■ 打捞现场预建模
■ 科研水下定点观测
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 声呐 | Echoscope® C500(双频/三频可选) |
| 旋转器 | ISAR 单轴(90°–270°) |
| 甲板单元 | 3D Connect 集成单元 |
| 部署 | 单点吊放 / 三脚架坐底 |
| 联动 | DAVD 潜水员系统 / USE 软件 |
UIS(Underwater Inspection System)是世界第一套全集成三维声呐检查系统,面向海事安防、港口维护、搜索打捞与入侵目标识别分类。
系统将 Echoscope 实时三维声呐、F180 系列 GNSS 辅助惯导、水上昼/夜摄像机、单/双轴旋转器和 3D Connect 集成单元集于一体,配加固船舷杆架,几分钟完成部署。
得益于直观的实时三维画面,没有海道测量背景的操作员(警员、执法人员、港口安保)稍加培训即可对港池岸壁、码头、桥墩、桩基和船底快速检查,输出带 GPS 坐标的水下三维扫描图。最新 UIS4G 采用更轻的 Echoscope4G Surface,单人即可从小型检查艇乃至无人船部署。
■ 全集成:声呐+惯导+相机+旋转器+软件交钥匙交付
■ 几分钟快速部署,小型检查艇/无人船均可搭载
■ 实时三维画面直观易懂,非专业操作员快速上手
■ 基线对比变化检测:自动发现港池设施新增异常物
■ 港口与重点设施水下安检
■ 船底藏毒走私检查
■ 桥墩码头桩基定期检测
■ 灾后水下设施快速评估(长滩港飓风后防波堤评估实战)
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 声呐 | Echoscope / Echoscope4G Surface(UIS4G) |
| 姿态定位 | F180 系列 GNSS 辅助惯导 |
| 水上感知 | 昼/夜摄像机 |
| 集成 | 3D Connect + 单/双轴旋转器 + 加固船舷杆架 |
| 软件 | USE(含 Baseline Comparison 基线对比模块) |
DAVD(Diver Augmented Vision Display)是端到端实时潜水员管理系统:把高分辨率透明 HUD直接嵌入潜水头盔面窗,潜水员在零能见度水下也能看到声呐实时三维场景、任务指令、文本消息、图纸乃至增强现实视频。
水面潜水监督通过 4G USE® DAVD 版软件控制 HUD 全部显示:第一/第三人称实时三维、航点导航、图文视频、作业步骤指导,并可随时调阅技术资料推送给潜水员。
该系统由国际前沿潜水技术研究机构未来潜水能力计划资助,已获国际权威使用认证认证并列装;Gen 4.0 新增超微光 HD 相机边缘增强、数字降噪音频与更多头盔兼容。
■ 透明高清 HUD:混合现实三维显示,2D/3D 模式、第一/第三人称切换
■ 头盔兼容:Kirby Morgan KM37 / KM37SS / KM97 / SL17、Interspiro Divator MK II、OTS Guardian、Dräger Panorama Nova
■ 数字音频:自动降噪、语音+文本+预制消息双向通信
■ 头部追踪 + 超微光 HD 相机(实时边缘增强)
■ 即时遥测:潜水计时、深度、罗经、位置、减压曲线、航点距离方位
■ 打捞救援与潜水作业支持
■ 零能见度水下施工指导
■ 救援潜水(Key Bridge 同类场景)
■ 商业潜水培训与作业管理
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 显示 | 透明高分辨率 HUD,混合现实 2D/3D,第一/第三人称 |
| 头盔兼容 | KM37 / KM37SS / KM97 / SL17 / Divator MK II / OTS Guardian / Dräger Panorama Nova |
| 音频 | 数字降噪双向语音 + 文本消息 + 预制指令 |
| 传感 | 头部追踪器 + 超微光 HD 相机(边缘增强) |
| 软件 | 4G USE® DAVD Edition(水面控制) |
| 认证 | 国际权威使用认证 |

英国 CodaOctopus 旗下实时三维声呐品牌。Echoscope 是世界首款三维体积成像声呐——单次发射同时生成 16,384 个波束,对水体的“整个体积“实时成像,零能见度、强浑浊环境也能输出连贯的三维点云,不必等船停、不必等泥沉。
从 PIPE 系列 5D/6D 管线埋设勘察,到 DAVD 潜水员头盔显示与水下安防监控,Echoscope 把“看不见“变成“实时看得清“,已服务全球海工、防务与科考客户二十余年。
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