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多波束回声测深仪
发表日期:2012年05月24日     浏览次数:1168      字体显示
多波束回声探测仪的由来  
  由于回声测深仪辐射的声波比较宽,所以用它测量海水深度时经常将海底“抹平”,不能真实地反映海底的情况。而增加发射声波的指向性,虽然能提高测量的分辨率,更真实地反应海底的起伏情况,但是测量的速度又大大地降低了。那么,到底有没有更好的办法既能提高测量的精度,又不降低测量的速度呢?为此,科学家们想了很多办法,多波束测深仪就是其中比较成功的一种。

多波束回声测深仪定义

  (multi beam echo sounder)是利用多波束回声信号测量、绘制海底地形和水深的装置。整个系统由声波收发射器、信号处理装置和工作站三个基本部分组成。收发射器或探头安装在船底龙骨上,以“扇面”形式向水底发射数十、数百束声波,通过接收传感器接收自海底反射回来的回声波,并由电缆将回声信号传输到船上的信号处理机进行处理,再通过显示器或绘图仪将处理过的海底信号绘制成水深图或地形图。经工作站处理的信号还可绘制成彩色地形图和底质图。根据此测深仪的用途可分为深水型和浅水型两种:深水型测深范围可达12 000米,精度为水深的05%;浅水型测深范围0~500至1000米不等,精度可达水深的0.3%,为提高测深精度,这种设备一般都配有船姿补偿仪和声速校正系统,已广泛用于大陆。

与普通探测仪的区别

  普通测深仪之所以会将海底“抹平”,关键就在于它不能区分不同地点的回波信号。多皮束测深仪与普通的测深仪不同,它的发射换能器是特别设计的。普通测深仪发射的声波是圆锥形的,类似于从手电筒射出的光线,而多波束测深仪发射的声波是扇面的,有点类似于透过门缝的手电光线。多波束测深仪的发射换能器是朝着与航线垂直的方向向下的扇面发射声脉冲的,所以,在海底只有与航线垂直的一条线上有声波到达,因此也只有在这一条线上的海底才会反射声波。此外,它的接收换能器也是特别设计的,这种接收换能器只能接收某些特别方向的声信号,类似于透过一个多孔的纸板看东西。这样一来,不同地点的回波信号就像是通过不同的“孔”进入接收换能器一样,多波束测深仪也因此而得名。再用计算机来处理这些数据,就能得到与航线垂直的一条线上几十个点的深度了。随着测量船的行驶,可以迅速测出与航迹平行的几千米宽的一条带状海域内各点的深度。再配上必要的软件和绘图设备,就能绘制出所测海域的海底地形图。这项技术是美国通用仪器公司在20世纪70年代中后期研制出来的。近年来,不少公司利用这项技术相继研制出了类似的设备。
  多波束测深仪与传统的早波束测深仪相比,不仅测量的精度提高了,密度加大了,而且工作效孕也提高了不少。架、专属经济区调查和工程地质、多金属结核和结壳、热液硫化物等矿产资源调查。
  ---------以上文字出自《海洋知识一万个为什么》
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