摘要：为使具有稀疏阵的三维成像声呐在成像信噪比、角分辨率及稳定性方面均具有良好的性能,提出包含主副瓣比、旁瓣高度和、主瓣宽度、通道间幅相误差4个因素的评价函数。改进优化过程,在保证阵增益、降低阵元失效影响的同时,使优化结果对幅相误差不敏感。通过对不同优化过程及实验结果进行分析,验证提出的目标函数可以使三维成像声呐具有更好的综合性能。

摘要：采用三维成像声呐技术对杭州拱宸桥水下基础进行检测,在低可见度河水中获得水下基础高分辨率三维全景图像,查明了水下基础的结构形式及存在病害,取得了较好的应用效果,为管理养护和水下基础病害整治提供重要依据。

摘要：讨论了一个三维成像声呐的系统结构、成像原理及其软件、硬件设计与实现中遇到的有关技术问题.由于采用了二维面阵,该系统可以在一次发射中获取一系列二维回波序列图像,处理单元则据此二维序列图像合成完整的三维声像.本系统的二维面阵由16×8个基元构成,跟随有128通道信号调节器(放大、滤波、自动增益控制等),其后是128通道并行A/D转换器和缓存.该128路并行数据经并/串转换及接口,通过光纤传至水上单元,经由水上单元的PC机及DSP处理器进行三维图像重建及显示.软件由三维成像模型及并行波束形成和聚焦算法构成.虽然该系统是为水下机器人声视觉而设计的,其在海洋工程和水下防卫中具有广泛的应用价值.

摘要：针对三维成像声呐相关检测指标缺乏试验验证的问题,通过室内模型探讨不同尺寸的立方体与圆柱体试块、不同边界材质和带有缺陷的圆柱形木桩对三维成像声呐扫测结果的影响。研究表明:三维成像声呐系统可有效识别到厘米级的不同形状物体;在对光滑且质地坚硬物体扫测时,声波信号会发生镜面反射导致无法获取有效数据;可有效识别尺寸大于等于5 cm的缺陷并判定缺陷形状和位置。研究成果可为实际工程应用提供参考依据。

摘要：针对三维成像声呐的特点,设计了一种应用于三维成像声呐系统中的低功耗接收机;文中给出了该声呐系统中接收机的各电路组成与设计实现,通过电路仿真与测试,最终结果验证了该设计切实可行,满足系统要求。

摘要：水下实时三维成像声纳系统可以有效地提高对水下目标探测及识别的能力,本文提出基于稀疏面阵的实时三维成像声纳系统,该系统包括3个部分:窄带信号发射系统、稀疏布阵接收系统及信号处理系统。信号处理系统在远场情况下采用二维FFT波束形成获得目标三维成像,近场情况下采用自聚焦二维FFT波束形成获得三维成像结果。相比于直接相移波束形成,稀疏布阵情况下采用二维FFT波束形成算法具有更小的计算量和内存需求量的优势。基于该成像算法,设计并实现一套实时三维成像声纳系统,通过多次湖上及海上实验对该系统进行测试,实验结果表明:该系统可以获得水下近场及远场目标的三维图像并满足实时成像的要求。

摘要：“Thorco Cloud”轮沉没在新加坡海峡航路中,沉没地点航运繁忙、水深流急浪大,加之船体断为两截、所载货物抓取困难、打捞作业禁止抛锚等多重因素影响,造成打捞难度极高。通过对沉船打捞技术难点、工艺方法和实施效果等方面的总结,分析了使用浮吊船加装外挂动力(DP)定位系统就位的优势和有效性,阐述了三维成像声呐水下监测系统及超短基线(USBL)水下定位系统在水下抓斗抓取沉船残骸和钢轨等货物时的视觉指导作用和效果。通过打捞工艺的优化与实践,“Thorco Cloud”轮打捞作业历时8个月顺利完成。实践表明,DP动力船舶可以实现复杂海况环境下打捞母船的稳定性,通过创新性的大水深抗干扰安装方法,可以在水下26 m的极限深度安装三维成像声呐,并对海底打捞抓取作业进行实时水下监视,实现水下声学“电视抓斗”的应用功能。“Thorco Cloud”轮沉船打捞的实践,完善了多重限制条件下的沉船与货物打捞工艺设计,该案例对复杂海上环境清障保航等具有重要的参考意义。