產品簡介
FishSounder系列多波束圖像聲吶是一款實時的高分辨率前視成像聲吶,具備成像速度快、高分辨率顯示圖像等性能特點,在水下具有廣泛的應用。無論是清澈或渾濁水體,均能提供載體水下的聲學視覺,實現目標探測、識別、碰壁、探障等功能,是水下目標識別、探測、檢查的必備選擇。
工作原理
聲吶是一種機械裝置,通過旋轉傳感器(發射機和接收機)來掃描其前方或周圍的扇區。在每個換能器位置,一個聲脈沖將被傳輸到水中,接收器收集的回聲將被繪制到顯示器上。根據所需的分辨率,圖像可能需要幾十秒才能更新,在此期間聲吶的任何移動都可能會玷污和扭曲圖像。與機械聲吶不同,FishSounder是一種沒有運動部件的多波束聲吶,它是一組接收器,從單個傳輸脈沖中收集回波,并使用稱為“波束形成”的過程將數據數學地組合成圖像。這允許每秒多次生成圖像,并像攝像機的輸出一樣實時查看。
FishSounder系列多波束圖像聲吶具有低頻和高頻操作模式,允許操作員分別在更長的聲學范圍或高分辨率圖像之間進行選擇。
聲吶圖像需要經過一些培訓和練習才能解釋,因為在操作員看來,顯示為覆蓋其前方區域的自上而下視圖,根據所選頻率模式,聲吶圖像可以在水平方向上照亮130°,垂直方向上照亮20°。顯示器上目標和紋理的亮度表示它們反射了多少聲音(氣體或致密材料反射的聲音比泥漿、沙子和淤泥多),而聲音陰影可以根據物體或海底的幾何形狀投射。
通過將已知的水中聲速(VOS–“c”)與接收回聲的時間(“t”)相結合,聲吶可以計算聲音傳播的距離(“d”)。
由于聲音必須從聲吶傳到目標物體,然后再傳回,所以聲吶和目標之間的距離(‘r’)是總距離的一半。
在現實世界中,聲吶將在前方看到多個目標。發射的聲音脈沖將在不同的時間反射出每個目標,但接收器將在相當于最大工作范圍兩倍的時間段內記錄所有回波(對于往返于目標的聲音)。
接收到的回波被組合成單個接收信號,其時間位置直接與距離相關,而每個回波的強度取決于目標的反射程度。
密度與水非常不同的目標(如氣體/空氣或巖石/混凝土)將具有很強的反射性和回波,而來自泥漿、淤泥、沙子和植物等材料的回波將具有較弱的回波。
亮點優勢
1.體積小、重量輕、功耗低、安裝方式靈活方便;
2.自硏顯控軟件,實時顯示水下探測的圖像和數據。
技術參數
型號 |
FS2000D |
工作頻率 |
1.2MHz/2.1MHz |
最大量程 |
50m/10m |
最小量程 |
0.1m |
量程分辨率 |
2.5mm/2.5mm |
最大刷新率 |
40Hz |
水平開角 |
130°/60° |
垂直開角 |
20°/12° |
聲束模式
當考慮聲吶如何工作時,把聲吶想象成在黑暗的房間里使用的手電筒可能會有所幫助。使用者只能看到火炬照亮的房間部分,如果火炬的光束較窄,則其視野會減小。
類似地,聲吶對聲音“照亮”的區域具有固定的寬度和高度,這些被稱為水平和垂直波束模式。
目標可見性
位于聲吶波束內的物體(或目標)將被聲學“照亮”,并可以接收其回波(目標),而位于此之外的對象(目標)可能不會出現在聲吶顯示器上。
應該注意的是,盡管上面的圖表顯示了聲吶波束的邊界,但這實際上代表了聲波的“半功率”水平。該區域外的垂直目標可能仍然可以在顯示器上看到,但隨著它們遠離波束模式,其回波水平將迅速降低。
在水平方向上,由于“自頂向下”顯示的寬度固定,因此不會顯示光束模式之外的圖像。
聲吶無法確定回波的垂直到達角,因此,如果兩個目標位于聲吶前方,彼此垂直距離相同,聲吶會將這兩個目標顯示為它們的回波組合的單一結果。
聲學陰影
聲吶和火炬之間的相似性繼續存在,因為聲吶的“照明”可用于產生聲陰影,這對操作員確定聲吶前方目標的高度、形狀和方向非常有幫助。
如前所述,可以將顯示器視為FishSounder前方的自頂向下(或衛星)視圖。
聲吶效果圖集