Sonar de imagen multihaz

Sonar de imagen multihaz de frecuencia única y doble

Debido a su pequeño tamaño, es el equipo ideal para aplicaciones en microplataformas y, al mismo tiempo, tiene una estructura robusta, que también es un gran robot submarino de nivel de trabajo y una aplicación preferida para medir la estructura del terreno submarino.

Frecuencia única y dobleSonar de imagen multihaz

Debido a su pequeño tamaño, es el equipo ideal para aplicaciones en microplataformas y, al mismo tiempo, tiene una estructura robusta, que también es un gran robot submarino de nivel de trabajo y una aplicación preferida para medir la estructura del terreno submarino.

Nanjing juhai Information Technology co., Ltd.

El sonar de imagen multihaz es una nueva generación de sonar de imagen compacta, que tiene una amplia gama de aplicaciones bajo el agua. Debido a su pequeño tamaño, son equipos ideales para aplicaciones en microplataformas, al tiempo que tienen una estructura de forma robusta, también son opciones para aplicaciones como robots submarinos de gran nivel de trabajo y la medición de estructuras topográficas submarinas.

El sonar de imagen multihaz tiene diferentes opciones de resistencia a la presión de 500m, 1000m y 4000m.

Serie m: modelo estándar, resistencia a la presión 500m.

Serie mt: con todas las ventajas de la serie m, carcasa de titanio, resistente a la presión 1000m.

Serie md: carcasa de titanio, resistente a la presión 4000m, para trabajos ambientales de aguas profundas.

Características:

1. el rango de frecuencia es de 375 kHz a 3,0 mhz, y el sistema de frecuencia única y doble es adecuado para la navegación submarina, la percepción y detección de situaciones submarinas.

2. proporcionar un amplio rango de perspectiva, 130 grados de nivel y 20 grados de ángulo de haz vertical.

3. amplia capacidad de medición, de 0. De 1 a 200 m.

4. calidad de imagen de alta definición, Resolución angular mínima de 0,25 grados.

5. excelente claridad de la imagen, con una resolución de rango de hasta 2 mm.

6. software de operación simple e intuitivo.

7. la tasa de actualización de la imagen en tiempo real de salida es tan alta como 40 hz.

Parámetros de rendimiento:

parámetros mecánicos

Serie M Serie MT Serie MD

尺寸 125 mm (L) x 122mm (W) x 62mm (H) 125mm (L) x 122mm (W) x 62mm (H) 125mm (L) excluyendo el conector x ø125mm

Material aluminio, titanio y titanio

重量 980 g (aire), 360g (agua) 1350g (aire), 730g (agua) 2.5kg (aire), 1.45kg (agua)

Resistencia a la presión 500 m 1000m 4000m

Rango de temperatura (funcionamiento) - 5 ° C up a + 35 ° C - 5 ° C up a + 35 ° C - 5 ° C up a + 35 ° C

Rango de temperatura (almacenamiento) - 20 ° C up a + 50 ° C - 20 ° C up a + 50 ° C - 20 ° C up a

M370s M750d M1200d M3000d

MT370s MT750d MT1200d MT3000d

MD370s MD750d MD1200d MD3000d

频率 375 KHz 750kHz / 1.2MHz 1.2MHz / 2.1MHz 1.2MHz / 3.0MHz

Rango (maximum) 200 m 120 M / 40 m 40 M / 10 m 30 m / 5 m

Rango (mínimo) 0,2 m 0,1 m 0,1 m 0,1 m

Resolución de rango 8 mm 4mm / 2.5mm 2.5mm / 2.5mm 2.5mm / 2mm

Tasa máxima de renovación 40 Hz 40Hz 40Hz 40Hz

ángulo de detección horizontal 130 ° 130 ° / 130 ° / 60 ° 130 ° / 40 °

ángulo de detección vertical 20 ° 20 ° / 20 ° / 12 ° 20 ° / 20 °

Número de haces 256.512.512.512

Resolución angular 2 ° 1 ° / 0,6 ° 0,6 ° / 0,4 ° 0,6 ° / 0,4 °

Intervalo de haz 0,5 ° 0,25 ° / 0,25 ° 0,25 ° / 0,16 ° 0,25 ° / 0,1 °

Indicadores eléctricos

Serie M

Serie MT Serie MD

接口 Impulso Serie IE55, 6 vías Impulso Serie MC, 6 vías (opción Schilling SeaNet / Burton)

通讯 4- cable 100-BaseT Ethernet, módulo de extensión DSL de 2 hilos 4 hilos 100-BaseT Ethernet, módulo de extensión DSL de 2 hilos

电压 12 V a 32V DC no aislado 18V a 32V DC aislado

功率 10 W a 35W (dependiendo del modelo y el rango*) 10W a 35W (dependiendo del modelo y el rango*)

Sensores de temperatura y presión para el cálculo de la velocidad del sonido, sensores de temperatura y presión para el cálculo de la velocidad del sonido

Principio de funcionamiento

Tradicionalmente, el sonar es un dispositivo mecánico que escanea los sectores delanteros o circundantes girando sensores (transmisores y receptores). En cada posición del sensor, se transmitirá un pulso acústico al agua y los ecos recogidos por el receptor se dibujarán en el monitor. Dependiendo de la resolución requerida, la imagen puede tardar decenas de segundos en actualizarse, durante los cuales cualquier movimiento del sonar puede manchar y distorsionar la imagen. A diferencia de los sonar mecánicos, oculus es un sonar multihaz sin componentes móviles, es un grupo de receptores que recoge ecos de un solo pulso de transmisión y combina matemáticamente los datos en imágenes utilizando un proceso denominado "formación de haz". Esto permite generar imágenes varias veces por segundo y verlas en tiempo real como la salida de la Cámara.

Algunos sonar oculus (con el sufijo "d" al final del nombre) son de doble frecuencia y tienen modos de operación de baja y alta frecuencia, lo que permite al operador elegir entre un rango acústico más largo o una imagen de alta resolución, respectivamente.

Las imágenes del sonar requieren algunos entrenamientos y ejercicios para interpretarlas, ya que, a juicio del operador, se muestran como vistas de arriba hacia abajo que cubren su área delantera y, según el modo de frecuencia seleccionado, las imágenes del sonar pueden iluminar 130 ° en dirección horizontal y 20 ° en dirección vertical. El brillo de los objetivos y texturas en la pantalla indica cuánto sonido reflejan (gas o material denso refleja más sonido que barro, arena y barro), mientras que las sombras sonoras se pueden proyectar en función de la geometría del objeto o fondo marino.

Combinando la velocidad conocida del sonido en el agua (vos - "c") con el tiempo de recepción del eco ("t"), el sonar puede calcular la distancia a la que se propaga el sonido ("d").

Debido a que el sonido debe pasar del sonar al objeto objetivo y luego volver, la distancia entre el sonar y el objetivo ('r') es la mitad de la distancia total.

En el mundo real, el sonar verá múltiples objetivos por delante. El pulso sonoro emitido reflejará cada objetivo en un tiempo diferente, pero el receptor registrará todos los ecos (para los sonidos que viajan hacia y desde el objetivo) durante un período de tiempo equivalente al doble del rango máximo de trabajo.

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Los ecos recibidos se combinan en una sola señal recibida, cuya posición temporal está directamente relacionada con la distancia, y la intensidad de cada eco depende del grado de reflexión del objetivo.

Objetivos con una densidad muy diferente a la del agua (como gas / aire o roca / hormigón) tendrán una fuerte reflexividad y ecos, mientras que los ecos de materiales como barro, limo, arena y plantas tendrán ecos débiles.

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Modo de haz acústico

Al considerar cómo funciona el sonar, puede ser útil imaginarlo como una linterna utilizada en una habitación oscura. Los usuarios solo pueden ver la parte de la habitación iluminada por la antorcha, y si el haz de la antorcha es más estrecho, su visión disminuirá.

Del mismo modo, el sonar tiene anchos y alturas fijos para las áreas "iluminadas" por el sonido, que se llaman patrones de haz horizontal y vertical.

Los sonar oculus con el sufijo de nombre "d" (por ejemplo, m750d y m1200d) son dispositivos de doble frecuencia que admiten dos modos de funcionamiento, es decir, baja y alta frecuencia. El sonar oculus de una sola frecuencia (con el sufijo de nombre 's', como el m370s) solo admite modos de trabajo de baja frecuencia. E

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Cada modo tiene su propio modo de haz, como se muestra en la siguiente imagen:

Visibilidad del objetivo

Los objetos (o objetivos) situados dentro del haz de sonar serán "iluminados" acústica y podrán recibir sus ecos (objetivos), mientras que los objetos situados fuera de él (objetivos y) pueden no aparecer en la pantalla de sonar:

Hay que tener en cuenta que, aunque el gráfico anterior muestra los límites del haz de sonar, en realidad representa el nivel de "media potencia" de las ondas sonoras. Es posible que los objetivos verticales fuera de la zona sigan siendo visibles en la pantalla, pero a medida que se alejen del modo de haz, su nivel de eco disminuirá rápidamente.

En dirección horizontal, debido a que el ancho mostrado "de arriba hacia abajo" es fijo, no se mostrarán imágenes fuera del modo de haz.

El sonar no puede determinar el ángulo de llegada vertical de los ecos, por lo que si los dos objetivos se encuentran por delante del sonar y están a la misma distancia vertical entre sí, el sonar mostrará los dos objetivos como un solo resultado de su combinación de ecos.

Ver el Fondo del mar

Como se discutió en secciones anteriores, el sonar puede considerarse una linterna de mano con un haz de iluminación horizontal, ancho y vertical estrecho - continúa esta analogía, y las imágenes del sonar mostradas en la pantalla del operador pueden considerarse como una vista "de arriba hacia abajo" de la zona iluminada. Para los usuarios que deseen realizar actividades de búsqueda y localización o encuestas submarinas, oculus puede instalarse en una pantalla para poder iluminar y ver diferentes cantidades de fondos marinos:

Si el sonar se acerca al Fondo del mar y se inclina hacia abajo, solo se muestra una pequeña barra por delante de él. Al obtener la altura del Fondo marino, el operador puede iluminar el arnés más ancho, haciendo así un mejor uso del monitor.

En el caso de que sea necesario que el sonar busque el fondo marino delantero, el mejor uso para mostrar es equilibrar la altura por encima del fondo marino y el ángulo del sonar hacia abajo para que Zui ilumine en gran medida el Fondo marino.

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Como regla muy general, si el ángulo hacia abajo es de 15 ° y la altura está por encima del 10% del rango de trabajo, el sonar puede lograr una cobertura óptima del fondo marino del 70% en la pantalla, es decir, para el rango de 20 m, el sonar debe instalarse alrededor de 2 m por encima del Fondo marino, mientras que para El rango de 80 m, la altura debe aumentarse a unos 8 m.

Sombra acústica

La similitud entre el sonar y la antorcha continúa, ya que la "iluminación" del sonar se puede utilizar para generar sombras sonoras, lo que es muy útil para que el operador determine la altura, la forma y la dirección del objetivo frente al sonar.

Como se mencionó anteriormente, el monitor se puede ver como una vista de arriba hacia abajo (o satélite) frente a oculus:

1.1. Conocer los ecos

Aunque se ha mencionado que los monitores de sonar pueden considerarse imágenes de arriba hacia abajo de su área delantera, esta analogía tiene algunas limitaciones.

Cuando el sonar ilumina la imagen desde el lado, solo se ilumina el borde o la superficie del objetivo más cercano al sonar.

Si la superficie del objetivo está en cierto ángulo, algunas ondas sonoras entrantes se reflejarán en el sonar, mientras que otras se dispersarán en diferentes direcciones, y el brillo general del objetivo se reducirá.

La siguiente imagen muestra esto, destacando en rojo las áreas más brillantes de la pantalla en tres objetivos simples y cómo se muestran estas áreas en objetivos reales:

Dependiendo de la distancia del sonar al objetivo, también puede tener un impacto significativo en la imagen.

Debido a la forma en que las ondas sonoras se propagan desde el transmisor, las sombras proyectadas por objetivos lejanos se estrecharán detrás de ellas, pero el ancho de las sombras aumentará cuando el sonar se acerque a ellas. En estos casos, el operador debe ser consciente de que estas sombras pueden ocultar otros objetivos, ya que no hay sonido para iluminarlos.

Cuando la visibilidad de los operadores esté limitada por la sombra de un objetivo cercano, deben comprometerse a elevar la altura del sonar por encima del fondo marino (y el objetivo que causa la sombra) y posiblemente inclinar el sonar hacia abajo para compensar.

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Conocer los ecos

Aunque se ha mencionado que los monitores de sonar pueden considerarse imágenes de arriba hacia abajo de su área delantera, esta analogía tiene algunas limitaciones. Cuando el sonar ilumina la imagen desde el lado, solo se ilumina el borde o la superficie del objetivo más cercano al sonar.

Si la superficie del objetivo está en cierto ángulo, algunas ondas sonoras entrantes se reflejarán en el sonar, mientras que otras se dispersarán en diferentes direcciones, y el brillo general del objetivo se reducirá. La siguiente imagen muestra esto, destacando en rojo las áreas más brillantes de la pantalla en tres objetivos simples y cómo se muestran estas áreas en objetivos reales:

Alcance y frecuencia y calidad de la imagen

Como se mencionó anteriormente, algunos sonar oculus tienen dos modos de funcionamiento:

· baja frecuencia, permitiendo operaciones a distancia desde una perspectiva amplia - Esto es útil para las tareas de búsqueda y medición.

· alta frecuencia, generando más detalles en un rango más corto y una perspectiva más estrecha -

Esto es útil para el estudio detallado de objetivos cercanos.

La siguiente imagen muestra una comparación del mismo sitio de prueba en dos modos de operación:

Resumen de las operaciones de sonar

En general, los siguientes puntos resumen el funcionamiento del sonar:

· las imágenes del sonar muestran una visualización "de arriba hacia abajo" de los ecos recibidos del borde delantero del objetivo.

· solo se pueden ver objetivos iluminados por haces de sonar:

O nivel 130 ° / 80 °, dependiendo del modo de frecuencia

O 20 ° / 12 ° dirección vertical, aunque este es un punto de media potencia, puede aparecer un objetivo más oscuro fuera de esto.

· debido a que no hay información vertical disponible, los objetivos alineados o superpuestos verticalmente en el haz de sonar se fusionarán en un solo eco.

· los objetivos densos o gaseosos se ven más brillantes en la pantalla, mientras que el barro y el limo se ven muy tenues.

· El objetivo proyecta una sombra acústica que puede bloquear todos o parte del objetivo detrás de él, especialmente cuando el sonar se acerca al objetivo.

· cambiar la altura por encima del fondo marino para cambiar el ángulo de iluminación del objetivo y la longitud de la sombra que proyectan, lo que ayuda a explicar las características en la imagen del sonar.

· en entornos de alto ruido (roca / roca), utilice el control de ganancia para mejorar objetivos débiles o reducir la reflexión del ruido de fondo.

· Si es posible, utilice diferentes patrones de frecuencia en función del alcance y el grado de detalle requerido:

O el modo de baja frecuencia puede lograr un ángulo de visión amplio (130 °), y el rango de soporte del sonar es el más largo.

O el modo de alta frecuencia puede proporcionar imágenes detalladas de alta resolución, pero el ángulo de visión (80 °) y la configuración de rango más corta se reducen.

· al navegar o medir en el Fondo marino, instale el sonar horizontalmente, apuntando hacia adelante y inclinándose ligeramente hacia abajo (10 - 15 °).

· una buena regla empírica para la mejor cobertura del fondo marino en la pantalla, al tiempo que se adquiere experiencia en el uso del sonar, es mantener la altura del fondo marino en aproximadamente un 10% del rango de sonar seleccionado.

· para calibrar con precisión el rango, verifique si la mineralización correcta del agua ha sido introducida en el software en el sitio de operación.