用于水利业务管理的多波束等声学测量技术

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：  自主研发。基于声学技术的水下多波束测量系统、水下侧扫声呐系统和声速仪是由南京鼎盛合力水利技术有限公司与北京海卓同创科技有限公司共同研制的产品。 

技术原理

 多波束水下地形精细化测量系统利用换能器发射基阵向水底发射由512个波束组成的扇形声波，并由接收换能器基阵对水底回波进行窄波束接收。通过发射、接收波束相交，海底与船行方向垂直的条带区域形成数以百计的照射脚印，对这些脚印内的反向散射信号同时进行到达时间和到达角度的计算，再进一步通过获得的声速剖面数据计算就能得到每一个波束点的水深值。当多波束测深仪沿指定测线连续测量并将多条测线测量结果合理拼接后，便可得到该区域的水底地形数据和图像。

技术特色

（1）主推的MS400、MS200多波束水下测量设备，不仅在设备体积、重量上做了优化，还内置了多项技术助力内陆浅水测量。
（2）一体化设计，设备内部集成姿态仪、表面声速仪和GNSS，实现免安装校准，安装方便，节省90%测前准备时间，并可任意角度倾斜安装，应用灵活，创造性消除传统测量盲区，提升了设备浅水区测量的能力。
（3）近场波束聚焦技术精准浅测，突破精细测浅难题,浅至0.2m，分辨率达到0.75cm。复杂地形识别技术自动跟踪，自动去除水中杂波、水底二次回波，稳定跟踪地形。超声水柱成像技术全景展现，精准捕获反射回波，鱼群、水草、渔网等清晰可见。散射强度提取技术底貌同步，侧扫成像功能，地形地貌同步展现，实现一机多能。
（4）同步水体成像技术，为数据后处理提供现场实况展现。智能海底地形跟踪技术，大大提高自动化测量程度。软件全中文界面，功能简洁，大大降低了作业人员的操作难度。

技术指标

（1）DHMS400多波束测深系统。
 工作频率：400kHz；波束数及波束宽度：512、1°(Rx)×1°(Tx)；测深范围：0.2～150m；深度分辨率：0.75cm；测量模式：等角/等距；最大数据更新率：60Hz；供电方式：AC220V/DC24V；内置集成姿态仪、表面声速仪、GNSS。
（2）DHSS3060高分辨双频侧扫声呐系统。
 工作频率：300kHz，600kHz；最大距离：，；信号形式：CW/Chirp；最大工作深度：200m。
（3）声速剖面仪/表面声速仪。
 声速测量范围：1400～1600ms（扩展范围可定制）；声速测量分辨率：0.001m/s；声速测量精度：0.05m/s（SVP1500P）；采样速率：1～30Hz，用户可调；工作深度：0～200m。

应用范围及前景

 主要用于水下三维地形测量、水下工程质量安全检测测量、险工险段检测、险工险段巡测与测量、生态淤积探测、水库库容测量、应急测量等业务领域。

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刘春建

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南京鼎盛合力水利技术有限公司

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