Son d'image multifaisceaux

Son d'image multifaisceaux à fréquence unique et double

En raison de sa petite taille, c'est l'équipement idéal pour les applications en termes de plates - formes minuscules, et en même temps, il a une structure robuste et est également préféré pour les grands robots sous - marins de niveau de travail et pour les applications tectoniques de terrain sous - marin de mesure.

Fréquence simple et doubleSon d'image multifaisceaux

En raison de sa petite taille, c'est l'équipement idéal pour les applications en termes de plates - formes minuscules, et en même temps, il a une structure robuste et est également préféré pour les grands robots sous - marins de niveau de travail et pour les applications tectoniques de terrain sous - marin de mesure.

Nanjing polyhai Information Technology Co., Ltd

Multibeam image sonar est une nouvelle génération de sonars d'image compacts avec une large gamme d'applications sous l'eau. En raison de leur petite taille, ils sont l'équipement idéal pour les applications en termes de plates - formes minuscules, tandis qu'il dispose d'une structure de forme robuste et est également un choix pour les applications telles que les grands robots sous - marins de niveau de travail et la mesure de la tectonique du terrain sous - Marin.

Le sonar d'image multifaisceaux a 500m, 1000M, 4000m différents choix de résistance à la pression.

Série M: modèle standard, résistant à la pression 500m.

Série MT: avec tous les avantages de la série M, boîtier en titane, résistance à la pression de 1000m.

Série MD: boîtier en titane résistant à la pression de 4000m pour les travaux en eaux profondes.

Caractéristiques:

1, gamme de fréquence de 375 kHz à 3,0 MHz, système à fréquence unique et double, adapté à la navigation sous - marine, à la connaissance de la situation sous - marine et au travail de détection.

2, offre une large plage d'angle de vue, 130 degrés horizontal, 20 degrés angle de faisceau vertical.

3, large gamme de capacités de mesure, à partir de 0. 1m à 200m.

4, qualité d'image HD, résolution angulaire minimale de 0,25 degrés.

5, netteté d'image exceptionnelle, résolution de gamme jusqu'à 2mm.

6, logiciel d'exploitation simple et intuitif.

7, le taux de mise à jour de l'image en direct de sortie est jusqu'à 40hz.

Paramètres de performance:

Paramètres mécaniques

Série M Série MT Série MD

尺寸 125 mm (L) x 122mm (L) x 62mm (H) 125mm (L) x 122mm (L) x 62mm (H) 125mm (L) hors connecteur x ø125mm

Matériel aluminium titane titane

重量 980 g (Air), 360g (Eau) 1350g (Air), 730g (Eau) 2,5kg (Air), 1,45kg (Eau)

Résistance à la pression 500 m 1000m 4000m

Plage de température (fonctionnement) - 5°C up to + 35°c - 5°C up to + 35°c - 5°C up to + 35°c

Plage de température (stockage) - 20°C up to + 50°C - 20°C up to + 50°C - 20°C up to

M370s M750d M1200d M3000d

MT370s MT750d MT1200d MT3000d

MD370s MD750d MD1200d MD3000d

频率 375 kHz 750 kHz / 1,2 MHz 1,2 MHz / 2,1 MHz 1,2 MHz / 3,0 MHz

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

Échelle (minimum) 0,2m 0,1m 0,1m 0,1m

Résolution de gamme 8 mm 4mm / 2.5mm 2.5mm / 2.5mm 2.5mm / 2mm

Taux de renouvellement maximal 40 Hz 40Hz 40Hz 40Hz

Angle de détection horizontal 130° 130° / 130° 130° / 60° 130° / 40°

Angle de détection vertical 20°20° / 20°20° / 12°20° / 20°

Nombre de faisceaux 256 512 512 512

Résolution angulaire 2°1° / 0,6°0,6° / 0,4°0,6° / 0,4°

Espacement des faisceaux 0,5° 0,25° / 0,25° 0,25° / 0,16° 0,25° / 0,1°

Indicateurs des appareils électriques

Série M

Série MT Série MD

接口 Série Impulse IE55, Série MC Impulse 6 voies, 6 voies (option Schilling SeaNet / Burton)

通讯 4- fil 100-BaseT Ethernet, module d'extension DSL 2 fils 4 fils 100-BaseT Ethernet, module d'extension DSL 2 fils

电压 12 V à 32V DC non isolé 18V à 32V DC isolé

功率 10 W à 35W (selon le modèle et la gamme*) 10W à 35W (selon le modèle et la gamme*)

Capteurs capteurs de température et de pression, pour le calcul de la vitesse du son capteurs de température et de pression, pour le calcul de la vitesse du son

Principe de fonctionnement

Traditionnellement, un sonar est un dispositif mécanique qui balaye les secteurs devant ou autour de lui en faisant tourner des capteurs (émetteur et récepteur). À chaque position du transducteur, une impulsion acoustique sera transmise à l'eau et les échos recueillis par le récepteur seront tracés sur l'écran. Selon la résolution souhaitée, les images peuvent prendre des dizaines de secondes à mettre à jour, et tout mouvement du sonar au cours de cette période peut ternir et déformer les images. Contrairement à un sonar mécanique, un sonar multifaisceaux sans pièces mobiles, l'oculus est un ensemble de récepteurs qui collectent les échos à partir d'une seule impulsion de transmission et combinent mathématiquement les données en images à l'aide d'un processus appelé « formation de faisceaux». Cela permet de générer des images plusieurs fois par seconde et de les visualiser en temps réel comme la sortie de la caméra.

Certains sonars oculus (avec le suffixe « d » à la fin du nom) sont bi - fréquences, avec des modes de fonctionnement basse et haute fréquence qui permettent à l’opérateur de choisir entre une plage acoustique plus longue ou des images haute résolution, respectivement.

L'image sonar nécessite un peu de formation et d'exercice pour être interprétée, car elle apparaît à l'opérateur comme une vue de haut en bas couvrant sa zone avant, et selon le mode de fréquence choisi, l'image sonar peut être éclairée à 130° horizontalement et à 20° verticalement. La luminosité des cibles et des textures sur l'écran indique combien de sons ils reflètent (les gaz ou les matériaux denses réfléchissent plus de sons que la boue, le sable et le limon), tandis que les ombres sonores peuvent être projetées en fonction de la géométrie de l'objet ou du fond marin.

En combinant la vitesse connue du son dans l'eau (vos - "C") avec le temps ("t") de réception de l'écho, le sonar peut calculer la distance ("D") parcourue par le son.

Comme le son doit passer du sonar à l'objet cible, puis revenir, la distance entre le sonar et la cible ('R') est la moitié de la distance totale.

Dans le monde réel, le sonar verra plusieurs cibles devant lui. Les impulsions sonores émises seront réfléchies sur chaque cible à des moments différents, mais le récepteur enregistrera tous les échos (pour les sons qui vont et viennent de la cible) sur une période de temps équivalente à deux fois la plage de fonctionnement maximale.

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Les échos reçus sont combinés en un seul signal reçu dont la position temporelle est directement liée à la distance, tandis que l'intensité de chaque écho dépend du degré de réflexion de la cible.

Les cibles dont la densité est très différente de celle de l'eau (par exemple, gaz / air ou roche / béton) auront une forte réflectivité et des échos, tandis que les échos provenant de matériaux tels que la boue, le limon, le sable et les plantes auront des échos plus faibles.

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Mode faisceau sonore

Lorsque vous considérez comment un sonar fonctionne, il peut être utile de penser à un sonar comme une lampe de poche à utiliser dans une pièce sombre. L'utilisateur ne peut voir que la partie de la pièce éclairée par la torche et si le faisceau de la torche est étroit, son champ de vision est réduit.

De même, les sonars ont des largeurs et des hauteurs fixes pour les zones « éclairées » par le son, ce qui est connu sous le nom de modes de faisceaux horizontaux et verticaux.

Les sonars oculus avec le suffixe de nom « d » (par exemple m750d et m1200d) sont des appareils bi - fréquences qui prennent en charge deux modes de fonctionnement, à savoir basse et haute fréquence. Le sonar oculus monofréquence (avec le suffixe de nom 's', comme le m370s) ne prend en charge que le mode de fonctionnement basse fréquence. E

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Chaque mode a son propre mode de faisceau, comme le montre l'image ci - dessous:

Visibilité des objectifs

Les objets (ou cibles) situés à l’intérieur du faisceau du sonar seront acoustiquement « éclairés » et pourront recevoir leurs échos (cibles), tandis que les objets situés au - delà de cela (cibles  et ƒ) peuvent ne pas apparaître sur l’écran du sonar:

Il convient de noter que bien que le diagramme ci - dessus montre les limites du faisceau sonar, cela représente en fait le niveau de « demi - puissance» de l'onde sonore. Les cibles verticales en dehors de cette zone peuvent encore être visibles sur l'écran, mais leur niveau d'écho diminuera rapidement à mesure qu'elles s'éloigneront du mode faisceau.

Dans le sens horizontal, aucune image en dehors du mode faisceau n'est affichée car la largeur de l'affichage "haut vers le bas" est fixe.

Le sonar ne peut pas déterminer l'angle d'arrivée vertical de l'écho, donc si deux cibles sont situées en face du sonar à la même distance verticale l'une de l'autre, le sonar affiche ces deux cibles comme un seul résultat de leur combinaison d'échos.

Voir les fonds marins

Comme discuté dans les sections précédentes, un sonar peut être considéré comme une lampe de poche avec un faisceau d’éclairage large horizontalement et étroit verticalement – poursuivant cette analogie, l’image du sonar affichée sur l’écran de l’opérateur peut être considérée comme une vue « de haut en bas» de la zone éclairée. Pour les utilisateurs qui souhaitent effectuer des activités de recherche et de localisation ou des relevés sous - marins, oculus peut être installé sur un écran d'affichage afin de pouvoir éclairer et voir différents nombres de fonds marins:

Si le sonar est proche du fond marin et incliné vers le bas  alors seulement une petite barre en face de lui est affichée. En prenant la hauteur du fond de la mer, l'opérateur peut éclairer un faisceau de câbles plus large, ce qui permet une meilleure utilisation de l'affichage.

Pour les situations où un sonar est nécessaire pour rechercher le fond marin devant, la meilleure utilisation de l'affichage est d'équilibrer la hauteur au - dessus du fond marin et l'angle du sonar vers le bas afin que zui illumine le fond marin dans une large mesure.

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En règle générale, avec un angle de 15° vers le bas et une hauteur supérieure à 10% de la plage de fonctionnement, le sonar peut atteindre une couverture optimale du fond marin de 70% sur l'écran d'affichage, c'est - à - dire qu'il doit être installé à environ 2 m au - dessus du fond marin pour une portée de 20 m et à environ 8 M pour une portée de 80 M.

Ombre acoustique

La similitude entre le sonar et la torche continue d'exister, car l '"éclairage" du sonar peut être utilisé pour créer une ombre sonore, ce qui est très utile pour l'opérateur pour déterminer la hauteur, la forme et l'orientation de la cible devant le sonar.

Comme mentionné précédemment, l'affichage peut être considéré comme une vue de haut en bas (ou satellite) devant l'oculus:

1.1. Comprendre l'écho

Bien qu'il ait été mentionné que l'affichage sonar peut être considéré comme une image de haut en bas de la zone qui le précède, cette analogie a certaines limites.

Lorsque le sonar illumine une image de côté, seul le bord ou la surface de la cible la plus proche du sonar est illuminé.

Si la face de la cible est inclinée, certaines ondes sonores entrantes seront réfléchies vers le sonar, tandis que d'autres seront dispersées dans différentes directions et la luminosité globale de la cible sera réduite.

L'image ci - dessous illustre cela en mettant en évidence en rouge les zones les plus lumineuses de l'écran sur trois cibles simples et comment ces zones apparaissent dans la cible réelle:

Selon la distance du sonar à la cible, il est également possible d'avoir un impact significatif sur l'image.

En raison de la façon dont les ondes sonores se propagent à partir de l'émetteur, l'ombre projetée par la cible distante se rétrécira derrière elle , mais la largeur de l'ombre augmente lorsque le sonar s'approche d'eux. Dans ces cas, l’opérateur doit être conscient que ces ombres peuvent cacher d’autres cibles, car il n’y a pas de son pour les éclairer ‒

Lorsque la visibilité des opérateurs est limitée en raison de l'ombre d'une cible à proximité, ils doivent s'efforcer d'augmenter la hauteur du sonar au - dessus du fond marin (et de la cible qui crée l'ombre) et éventuellement incliner le sonar vers le bas pour compenser.

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Comprendre l'écho

Bien qu'il ait été mentionné que l'affichage sonar peut être considéré comme une image de haut en bas de la zone qui le précède, cette analogie a certaines limites. Lorsque le sonar illumine une image de côté, seul le bord ou la surface de la cible la plus proche du sonar est illuminé.

Si la face de la cible est inclinée, certaines ondes sonores entrantes seront réfléchies vers le sonar, tandis que d'autres seront dispersées dans différentes directions et la luminosité globale de la cible sera réduite. L'image ci - dessous illustre cela en mettant en évidence en rouge les zones les plus lumineuses de l'écran sur trois cibles simples et comment ces zones apparaissent dans la cible réelle:

Gamme et fréquence et qualité d'image

Comme mentionné précédemment, certains sonars oculus ont deux modes de fonctionnement:

· basse fréquence, permettant un fonctionnement à longue distance avec un large angle de vision – utile pour les tâches de recherche et de mesure.

· haute fréquence, produisant plus de détails dans une plage plus courte, angle de vue étroit -

Ceci est utile pour une étude détaillée des objectifs proches.

Le diagramme ci - dessous montre une comparaison des mêmes sites d'essai dans les deux modes de fonctionnement:

Résumé des opérations sonar

En général, les points suivants résument le fonctionnement du sonar:

· l'image sonar montre un affichage "Top - down" de l'écho reçu du bord d'attaque de la cible.

· seules les cibles éclairées par le faisceau du sonar sont visibles:

O 130° / 80° horizontalement, selon le mode de fréquence

O 20° / 12° verticalement, bien qu'il s'agisse d'un point de demi - puissance, des cibles plus sombres peuvent apparaître au - delà.

· comme aucune information verticale n'est disponible, les cibles alignées verticalement ou superposées dans le faisceau du sonar seront fusionnées en un seul écho.

· les cibles denses ou gazeuses apparaissent plus brillantes sur l'écran, tandis que la boue et le limon apparaissent très sombres.

· la cible projette une ombre sonore qui peut masquer tout ou partie de la cible derrière elle, surtout si le sonar est proche de la cible.

· modifier la hauteur au - dessus du fond marin pour modifier l'angle d'éclairage des cibles, ainsi que la longueur de l'ombre qu'elles projettent, ce qui aide à expliquer les caractéristiques sur les images sonar.

· utilisez le contrôle de gain pour améliorer les cibles faibles ou réduire la réflexion du bruit de fond dans les environnements à forte ondulation (roche / rocher).

· si possible, utiliser différents modes de fréquence en fonction de la portée et du niveau de détail requis:

O le mode basse fréquence permet un large angle de vision (130°) et le sonar offre la plus longue plage de vision.

O le mode haute fréquence fournit des images détaillées à haute résolution, mais l'angle de vision (80°) et les réglages de plage plus courts sont réduits.

· installer le sonar horizontalement, pointant vers l'avant et légèrement incliné vers le bas (10 - 15°) lors de la navigation ou de la mesure du fond marin.

· tout en acquérant de l'expérience avec un sonar, une bonne règle de base pour une couverture optimale du fond marin sur un écran est de maintenir la hauteur du fond marin à environ 10% de la portée du sonar sélectionné.

· afin d'étalonner avec précision l'échelle, vérifiez que la minéralisation correcte de l'eau a été introduite dans le logiciel sur le site d'exploitation.