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多波束探测载荷

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Multibeam Bathymetric Sonar for AUV/ROV

多波束探测载荷

丹麦TELEDYNE RESON公司的T50S系列宽带多波束是宽带高分辨率多波束测深系统,信号采样率高达66kHz,具有工作频率实时在线可调,覆盖宽度实时在线可调等特点。新一代的SEABAT T50S 是基于全球的用户经验及反馈信息打造而成,具有卓越超群的分辨率及安装灵活性。该系统专为ROV或者AUV配置,耐压水深6000m,可在0.5到575米的测量范围内提供高质量、清洁的海底数据,大大提高调查效率和减少处理时间。为了最大程度的提升系统工作效率,在具备高发射速率及高质量水深数据的同时,该系统还采用了实时可变扫宽,横摇稳定等功能。水下电子舱采用钛合金电子舱,具备独立数据处理及采集能力,并提供第三方传感器接口。电子单元固定在易于集成的铝合金框架上,并有额定深度6000米的钛合金电子舱可选。新的压缩水柱选项,在保持所需信息的同时显著减少数据量。系统工作频率200-400kHz在线可调,具备0.5°x  1°超窄波束脚印,聚焦算法,独立探头开角不小于165°;FM作业模式下,最大水深量程575米;超低功耗,系统最大功耗110w。 

  • 具备CW和FM调频功能

  • 工作频率200到400kHz,工作频率实时在线可选;

  • 深度分辨率: 6mm;

  • 发射和接收波束角:发射波束角1.0°,接收波束角0.5°;

  • 6000米钛合金水下声呐处理电子舱,用于支持时间同步、传感器接入、UI控制和数据存储等;

  • 系统量程最大575米;

  • 波束数目达到1024个;

  • 开角165°;

  • 等角,等距,等角等距混合模式,以及灵活波束密度波束模式(可自定义局部条带扇区加密)

  • 指令自动控制声纳参数,无需人工干预;

  • 1实时显示和记录水体数据;

相关参数

  • 基于采样级聚焦的动态波束形成可以保持非常高的分辨率,即使在短距离情况下。同时,高达66kHz的接收换能器采样率能够保证高测距分辨率的同时,与超窄波束相互补充,从而为用户提供了高质量、高分辨率的数据。

  • 最先进的波束形成技术,结合时间延迟和相位旋转技术,以最大限度地提高性能。

  • 在CW连续波脉冲模式下,频率可以从190kHz到420kHz以10kHz为步阶实时在线可选,可以满足绝大多数测量任务的需要。在FM调制频率模式下,最大的中心频率是400kHz,最小的是200kHz。

  • 测量人员可以实时在线选择等角模式、等距模式、中间模式,并可扩展至FlexMode灵活波束模式

  • 每种模式下,测量人员可以完全在线控制波束的形成个数,从几个到最多1024个波束可调。这样可以在需要大量的海底地形细节的时候选择最多的波束,或者在非常浅水区域选择少数波束来有效提高工作效率。除此以外,测量人员还可以自定义水深点的间距,使系统自适应间距来自动调整波束的个数。

  • 海底检测算法,特殊的海底检测算法采用了能量中心和相位过零算法相结合,以尽可能高的稳定性检测每一个波束的底部,算法无缝地使用振幅或相位检测,或两者的结合,以获得所有海底类型的最佳数据。

  • 实时的海底检测质量滤波功能及相关测试程序可以有效加快系统处理速度并降低时耗、功耗。SeaBat系统根据两项测试程序对所有探测到的信号进行标记:第一项测试评估邻近探测信号的接近性,第二项测试评估底部探测信号的电平是否符合。如果两个测试都通过了,测深就被标记为高质量。如果测试失败,则仍然标记探测,用户可以在后期处理阶段接受或拒绝标记为探测的数据。该过程是完全自动化的,以生成尽可能干净的数据和加快处理。

  • 波束不确定度输出,不确定度估值是以逐个波束为基础计算的,并可以导出用于数据采集和后处理软件包中总传播不确定(TPU)的抗差估值。该特性使用于优化性能的高级统计方式处理流程得以实现,从而加快处理时间,同时减少后期的手工处理工作。

  • 系统可以使用三种不同的门设置来辅助海底检测过程:无门、绝对门和自适应门,从而最小化数据处理时间。自适应门可以适应海底的趋势,通过引导海底检测算法搜索最有可能被发现的海底,从而最大限度地提高覆盖条带性能,并已经证明能够最大化条带的覆盖率和获取超干净的数据。 自适应门正在不断的发展和更新,SeaBat在其T系列产品种采用最新开发的技术。

  • 横摇稳定,±15°的动态的横摇稳定,独立于船体本身的运动,可以用于修正测量中不规则的条带覆盖,可以有效降低规划测线的数量和同一区域的船时。

  • 系统允许测量人员动态调整条带覆盖宽度。优化条带覆盖可以确保适合的扇区被用于要覆盖扫测的海底区域,从而在设定的测深范围内,最大限度的提高发射的速率,进一步提高调查速度,从而通过提供尽可能干净的数据最小化处理时间和成本。条带覆盖也可以由系统的Tracker Autopilot自动驾驶仪自动控制和实时调节。

  • 电子倾斜

  • 系统的覆盖范围可以电子化的,无需机械旋转探头,来实现某个方向的最优覆盖,或某个测量人员感兴趣的区域,如航道浅点等。

  • 系统的发射速率可达50Hz,并且与测距设置无关,允许测量员在高速测量中轻松满足IHO SP44的标准。

  • SeaBat系统能够以一种标准的数据格式即涵盖测深数据、Snippets后向散射和侧扫后向散射数据,真正为用户实现单次采集,多种应用的优点。

  • 系统能够有效的实时记录和显示水柱数据,用于先进的科学研究。水柱数据可以通过网络记录到第三方存储设施上,由于水柱数据的体量巨大,RESON提供了智能压缩算法,帮助用户在记录水柱数据中有效节省空间。

  • Tracker Autopilot自动控制模式,基于海底的反射数据,Tracker Autopilot可以自动优化所有的声呐在线设置。Tracker跟踪器可以最大化声呐的发射速率以及其他相关设置,预防回声信号饱和,确保水深和后向散射数据的完整采集。自动控制模式的目的在于降低测量人员的工作负担和容错率,同时降低对相关操作技术人员的技术水平要求。

  • 系统能够生成实时声呐强度图像并覆盖了海底探测数据有效帮助用户进行质量控制。用户可以根据图像显示验证底部检测性能,以确信系统生成的数据质量是最高的。图像显示还允许操作人员随时看到水柱。

  • 系统将接收换能器的所有声学通道标准化,有效保证所有通道性能一致,最大程度的压制波束旁瓣在波束形成过程中的影响,最大化声学波束的主波瓣能量,使得T系列系统具备最优的波束形成和性能表现。

  • 同步脉冲输出和外部触发,甲板单元处理器具备TTL脉冲输出功能,可用于同步其他协同作业的声学设备。同时系统也可以接收来自7K软件或第三方TTL电平的出发同步信号。

  • PPS时间同步,声呐数据的时间戳引用的是来自1PPS信号及关联时间信息(串行或网络),确保每个数据在通过标准以太网向数据采集PC/笔记本传输之前,时间戳与UTC的时间误差不超过1毫秒。同样的,接入甲板单元的所有其他传感器,如GPS位置、姿态和航向信息,也引用同一个PPS信号及关联时间信息,保证与UTC的误差不超过1毫秒。如果探头搭配的INS定位定姿系统,所有的时间戳即可由INS系统完成同步。

  • 声呐处理单元内置了RESON独有的BITE检测程序,可以实时监控声呐电子部件及水下换能器的工作状态,向测量人员实时报告系统是否工作正常。出现故障的时候,测量人员也可以很容易的立刻发现问题所在。

  • 系统的所有处理架构设计是基于标准的微软WINDOWS环境下,可以有效保证用户的友好体验和长期的稳定使用。


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