在海洋地质调查领域,侧扫声呐的海底声图在海洋地质调查领域,侧扫声呐的海底声图可以显示出地质形态构造和底质的大概分类,甚至可以显示出洋脊和海山,是研究地球大地构造和板块运动的有力手段。在海洋工程勘探领域,利用侧扫声呐可以分析地貌、海底构造、底质,可以分析海床迁移和稳定性,所以也广泛应用于海洋工程勘探,如海底电缆、海底输油管线的路由器调查等。能发挥侧扫声呐系统优越性的是海底目标探测领域
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在海洋地质调查领域,侧扫声呐的海底声图
在海洋地质调查领域,侧扫声呐的海底声图可以显示出地质形态构造和底质的大概分类,甚至可以显示出洋脊和海山,是研究地球大地构造和板块运动的有力手段。在海洋工程勘探领域,利用侧扫声呐可以分析地貌、海底构造、底质,可以分析海床迁移和稳定性,所以也广泛应用于海洋工程勘探,如海底电缆、海底输油管线的路由器调查等。能发挥侧扫声呐系统优越性的是海底目标探测领域,侧扫声呐分辨率高,能实时连续显示海底声学图像,通常在海上作业的同时就能迅速判定目标的性质和大体尺度,在各类应急扫海测量和目标探测工作中,侧扫声呐起到了尤为重要的作用。

多波束系统和侧扫声呐的区别
多波束系统和侧扫声呐一样,都是通过测量海底地形地貌的起伏变化来探测目标的,适合探测沉船、集装箱、海底管线等外形特征明显,尺寸较大的目标。在复杂的海底进行探测时,侧扫声呐充分体现出其优越性,反向散射回波能详细体现目标的细节信息。多波束受其工作原理制约,分辨率不足以识别出类似的不规则目标,同时也无法将海底底质与目标底质的不同区别出来。多波束系统换能器通常固定安装在船体上,其探测分辨率受水深变化影响,而侧扫声呐的拖鱼可以根据需要调节入水深度,保证其贴近海底获得高分辨率的声学图像。因此在对小尺度目标的探测上,侧扫声呐比多波束系统往往具有更高的分辨率。

从海洋声学建模方向出发,建立较好表征环境不确实性的声学模型
从海洋声学建模方向出发,建立较好表征环境不确实性的声学模型。通过研究海洋学与水声学的随机建模、水声学与海洋学模型耦合等问题,分析水声信道不变特征和不确定性的表征和评估,利用海洋环境不确定性建模和声传播模型的输出,通过统计分析和概率描述等手段,建立能够较好表征环境不确实性的声学模型,以期减少模型失配对探测性能的影响[17]。如针对主动声呐探测中所遇到的信道畸变,给出了2种信道模型(衰减模型、时间扩散模型)及其探测性能的比较;提出了适用于不同条件的 3种模型(参数确知模型、环境变量随机模型、环境变量和源位置随机模型)及其探测方法,在低信噪比失配情况下取得了较好的探测性能。

目标探测设备由单平台集中处理向多平台协同处理方向发展
“多发多收”技术,一方面通过不同发射节点上的波形设计和发射控制,可以减少信道选择性衰落和目标散射强度起伏对探测性能的影响,提升探测稳健性;另一方面通过能量发射分散、接收集中,可以在保证目标探测范围的同时,减少被截获的概率。因此,随着目标探测设备由单平台集中处理向多平台协同处理方向发展,分布式目标探测技术由于融合了信号处理、分布式计算、通信网络等交叉领域技术,已经成为水声目标探测领域内日益关注的一个研究方向。

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