摘要：依据水声计量测试原理与方法,设计了一套多波束声呐声学关键参数的计量校准系统。利用多维运行控制装置,在消声水池中对多波束声呐进行了声源级、工作频率、波束宽度、脉冲宽度等声学指标的校准。阐述了校准系统的主要组成、计量器具控制和校准方法。实现了在等效自由场、远场中对水下声呐换能器位置的精确控制、声信号采集与分析等功能。通过不确定度评定,给出了该校准系统工作频率、波束宽度测量结果的扩展不确定度。通过参考值与标称值比对,求得被检多波束声呐声源级误差小于0.7dB,工作频率误差小于0.03%,脉宽误差小于2%,波束宽度误差小于10%。

摘要：针对多波束声呐系统中测深数据误差的来源进行了相应的分析,然后重点对多波束声呐测深数据精确度有效评估进行了探讨,希望对海水深度测量工作起到借鉴作用。

摘要：现代城市重大工程勘测和地下排水管网调查中,大型污水沉井测量是一项重要且有困难的工作。传统的蛙人下井探摸方式,因其危险系数高、测量误差较大而逐渐被高精度声呐探测系统代替。为实现高精度、高效率的大型污水沉井测量,本文开发了一套多波束声呐沉井测量系统,并将其与双轴扫描声呐测量系统从多个角度对比分析。试验结果表明,多波束声呐测量系统重量轻、体积小、精度高、外业测量效率高、获得点云密度高,能够快速获取蓄水沉井的井室和进出水口三维形态。随着技术的进步,声呐测量系统将成为管道、沉井、空洞区等城市地下蓄水空间测量的有效工具。

摘要：报道采用 1 - 3压电复合材料设计低旁瓣换能器的方法 ,可使单个换能器获得低于 -2 5d B的旁瓣级从而显著优化波束。该方法以 1 - 3压电复合材料为换能材料 ,在设计过程中通过控制换能器的辐射面的形状来对换能器实现窗函数加权 ,达到控制波束的目的。本文举例阐述设计方法 ,所提供的实验数据证明了本方法的工程可行性 。

摘要：随着各种水下工程应用需求的不断拓展,自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)凭借其在操作便利性上的优势应用越来越广泛。特别是在浅水环境(小于200 m)中的水下地形地貌测绘和应急搜救中,便携式AUV发挥的作用更加明显。由于搭载能力有限,便携式AUV大都难以实现水下地形地貌的一体化测绘和目标搜寻任务。文章采用模块化平台设计、共形阵声呐安装和声信号兼容处理等技术,实现了多波束声呐和侧扫声呐在便携式AUV上的搭载,并进行了海上试验。试验结果证明,便携式AUV可以实现水下目标自主搜寻的能力。

摘要：沱江水下盾构隧道于沱江大桥与滨江大桥之间穿越沱江,该隧道工程系区间重难点项目,工程建设标准高,需要对沱江的水下地形及地质条件进行高精度全面勘察,本研究旨在为江上地质勘察提供实际案例,并为该隧道工程的施工提出合理建议。针对沱江水下盾构隧道的特点,先后采用多波束声呐勘测、水上高密度电法、水域瞬变电磁法3种物探方法,通过多波束声呐勘测,可获取准确的水下河床地形等信息;通过水上高密度电法与水域瞬变电磁法,可揭示江水下地层分布情况及物探异常区域,并对水上钻探的布置提供指导;钻孔取芯结果可提供关于隧道洞身围岩的准确信息,并验证综合物探方法揭示的电性异常区域。研究结果表明,3种物探方法的综合运用能准确定位地质异常区域,通过多种物探方法的综合对比和相互佐证能提高地质信息解译的可靠程度;综合物探方法和钻孔相互验证,能为水下盾构隧道的设计施工提出合理建议。

摘要：该文依托某长江大桥水下基础检测项目,采用基于多波束三维扫测的水下基础检测方法对桥梁水下基础开展全面检测:采用多波束测深声呐进行河床三维地形扫测;采用多波束三维图像声呐进行桥墩局部冲刷检测;采用双频图像声呐进行桥墩水下外观检测。结果表明:桥址附近河床高程在5.03~-14.50 m之间;长江大桥4^(#)墩-6^(#)墩之间的河床冲刷明显,冲刷最严重区域高程在-14 m左右;5^(#)墩水下基础相较于设计值冲刷深度为2.32 m;长江大桥桥墩基础存在局部变形、局部缺损等情况;经验证,以上与常规方法检测结果一致。文章采用的检测方法可以获得高精度的三维河床地形图,并精确掌握桥墩局部冲刷及外观病害,为桥梁水下基础的养护及维修工作提供数据支撑,可为其他相关工程实践提供参考。

摘要：利用多波束声呐水体成像探测水下目标具有范围广、效率高的优势,水体数据通常采用二维成图方式对目标进行探测、评估,难以认识三维目标的全貌,容易遗漏细节。本文提出一种基于序列轮廓线的水体目标三维重建方法,首先逐Ping对水体目标点云进行精细分割并提取轮廓线,针对相邻轮廓线数量不一致的问题,将轮廓线拆分使其一一对应,然后通过轮廓中心平移与划分空间格网的方法在轮廓线间填充面片。使用水下沉船实测数据检验算法有效性。结果分析表明,本文算法能够有效地减少面片的连接错误、降低面片冗余,同时避免带来孔洞现象,算法稳健,对多波束水体目标探测具有参考价值。