батиметрЭто ключевое оборудование для измерения глубины воды с использованием акустических принципов, которые основаны на акустическом отражательном измерении расстояния, которое вычисляет глубину воды в сочетании со скоростью звука, излучая звуковые волны и получая сигналы, которые они отражают от морского дна. Ниже приводится подробный анализ принципов его работы:

I. Основной принцип: определение дальности отражения звуковых волн

Звуковая эмиссия:

　　батиметрВысокочастотные акустические импульсы (обычно 200 кГц или 500 кГц) передаются на морское дно с помощью преобразователя (подводного акустического передающего / приемного устройства).

Звуковые волны распространяются в воде в виде сферических волн, и энергия постепенно уменьшается.

Распространение и отражение звуковых волн:

Звуковые волны отражаются после столкновения с подводными или подводными препятствиями, образуя эхо - сигналы.

Интенсивность отражения зависит от акустических свойств материала морского дна (например, скалы, осадки), а твердые поверхности отражают сильнее.

(Разделить на 2, потому что звуковые волны идут туда и обратно)

II. Коррекция скорости звука: обеспечение ключевой точности

Скорость звука зависит от температуры, солености и давления морской воды и требует коррекции в реальном времени для обеспечения точности измерений:

Факторы, влияющие на скорость звука:

Температура: скорость звука увеличивается с повышением температуры (около + 1,7 м / с / °С).

Соленость: увеличение солености на 1 промилле, увеличение скорости звука около + 1,3 м / с.

Давление: С каждым увеличением глубины на 100 м скорость звука увеличивается примерно на + 1,7 м / с.

Метод коррекции:

Встроенный датчик: частично глубиномер интегрирует датчики температуры, солености и давления, автоматически вычисляя скорость звука.

Внешний вход: получение данных с помощью заданных значений скорости звука или подключения к внешнему тахографу (например, CTD).

Эмпирическая формула: расчет скорости звука на основе данных о температурной солености (TSD) с использованием эмпирических моделей, таких как алгоритм скорости звука UNESCO.

III. Техническая реализация: разница между одним и несколькими лучами

1. Однолучевой глубиномер

Принцип: Запускать звуковые волны в одном направлении, измерять глубину воды в вертикальном направлении.

особенности:

Простая конструкция, низкая стоимость, подходит для мелководных или точечных измерений.

Измерения проводились на одноточечной глубине, и для получения многоточечных данных требовалось мобильное устройство.

Репрезентативный продукт: Tritech PA200 / PA500.

PA200: частота 200 кГц, диапазон измерений 0,7 - 100m, разрешение 1 мм.

PA500: 500 кГц частота, диапазон измерений 0,3 - 50m, разрешение 1 мм.

2. Многолучевой глубиномер

Принцип: Запускайте звуковые волны в нескольких направлениях одновременно, образуя секторную или трехмерную область сканирования.

особенности:

Широкий охват и высокая плотность данных позволяют одновременно получать глубину воды в нескольких точках.

Применяется для крупномасштабных съемок, таких как топографическое картирование и разведка ресурсов морского дна.

Продукт: Многолучевой сонар изображений серии Tritech Gemini.

С помощью технологии формирования луча составляются топографические карты морского дна с высоким разрешением.