多波束测深声呐

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2026/1/30 21:52:50
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对多波束测深技术的研究始于20世纪60年代美国海军的军事科研项目,世界上首台多波束测深声呐诞生于20世纪70年代,是在回声探测仪的基础上发展起来的。多波束测深声呐每次发射声波都能获得上百个海底被测点的水深数据,可快速和准确地绘制海底地形地貌图。多波束测深技术将…

对多波束测深技术的研究始于20世纪60年代美国海军的军事科研项目,世界上首台多波束测深声呐诞生于20世纪70年代,是在回声探测仪的基础上发展起来的。多波束测深声呐每次发射声波都能获得上百个海底被测点的水深数据,可快速和准确地绘制海底地形地貌图。多波束测深技术将以前的点、线探测扩展到面探测,并进一步扩展到三维立体探测,大大促进了海底地形探测的效率和质量。


经过近半个世纪的发展,多波束测深技术取得极大进展,其研发和应用都已达到很高的水准。目前世界较先进的多波束测深声呐产品主要包括挪威Kongsberg公司的EM系列、德国L3ELAC公司的SeaBeam系列、丹麦Reson公司的Seabat系列、美国R2Sonic公司的SONIC 系列以及德国ATLAS公司的Fansweep系列和Hydrosweep系列等。

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按照探测深度的不同,多波束测深声呐可分为浅水型、中水型和深水型三种类型:


  • 浅水型多波束测深声呐:其物理尺寸一般较小,即使船只较小也能便于安装。目前国际先进的浅水型多波束测深声呐产品主要有Seabat7125、EM2040和SONIC2024等。国家海洋局北海海洋技术保障中心购置有2套Seabat7125,此外EM2040已配装“向阳红03”号科考船,SONIC2024已配装“科学”号科考船。


  • 中水型多波束测深声呐:主流产品主要有EM710和EM712、SeaBeam3030和SeaBeam3050以及Seabat7160等,我国EM710已配装“嘉庚”号科考船,EM712已配装“东方红3”号科考船。


  • 深水型多波束测深声呐:物理尺寸较大,主要有嵌入式安装、贴装(加装导流罩)和Gondola安装3种安装方式。目前深水型多波束测深声呐可选择的产品不多,主流产品主要有EM122、Sea Beam3012、HydrosweepDS和Seabat7150等。我国EM122已配装“向阳红06”号、“向阳红19”号、“嘉庚”号和“东方红3”号等科考船,SeaBeam3012已配装“向阳红01”号、“向阳红03”号和“科学”号等科考船。


我国多波束测深声呐研究始于20世纪80年代中期,首台实验样机由中国科学院声学研究所和天津海洋测绘研究所于20世纪80年代末联合研制成功,首台声呐产品由哈尔滨工程大学和天津海洋测绘研究所于1998年联合研制成功。21世纪以来,在国家“863”计划等项目的支持下,哈尔滨工程大学、中国科学院声学研究所、中国船舶重工集团公司第715研究所和浙江大学等单位研究设计了多款样机和产品。目前我国浅水型多波束测深声呐已完成多款产品的研制,而深水型多波束测深声呐还处于实验样机阶段,未形成产品化。


多波束测深声呐的发展趋势主要包括:


  • 通过研究和应用新技术和新算法,进一步提高精度和分辨率。如,相干声呐技术已越来越受到科研单位和部分厂商的重视,HydrosweepDS 即利用了该技术。但目前业界对该技术还存在疑虑,国内也未有应用实例。


  • 集海底地形探测、地貌探测、水体数据采集和底质分类等更多功能于一体。


  • 在实现高精度和高分辨率的同时,进一步减小换能器的尺寸,实现装备的小型化和集成化。

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