多波束系统的核心介绍

测深系统的换能器基阵，由发射声信号的发射阵和接收海底反射回声信号的接收阵组成。发she器发出一个扇形波束，其面垂直于航迹，一般开角为 60°～150°，航迹方向的开角约为0.5°～5°。接收阵接收海底回波信号，经沿时或相移后后相加求和，形成几十个或者数百个相邻的波束。航迹方向的波束开角一般为1°～3°，垂直于航迹的开角为0.5°～3°。组合发射和接收波束可得到几十个或几百个窄的测深波束。换能器基阵可以直接装在船底或在双体船上拖曳。为了保证测量精度，必须消除船在航行时纵横摇摆的影响，一般采用姿态传感器进行姿态修正。

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多波束系统的工作原理

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是利用发射换能器阵列向海底发射宽扇区覆盖的声波，利用接收换能器阵列对声波进行窄波束接收，通过发射、接收扇区指向的正交性形成对海底地形的照射脚印，对这些脚印进行恰当的处理，一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚至更多的海底被测点的水深值，从而能够准确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化，比较可靠地描绘出海底地形的三维特征。

多波束系统的系统设计

多波束的定位精度比侧扫声纳要高2～5m。这是因为，一方面多波束的平面位置误差传递方程比侧扫声纳系统要简单；另一方面多波束系统中的电罗经和船资测量传感器具有很高的精度，可以准确地测定船体的姿态和船首向；此外，多波束系统的校正比超短基线要容易，各种系统误差的消除也更为彻底。因此，对于多波束靠近中央波束所探测到的海底目标，可以认为其定位精度近似地等于GPS本身所能提供的精度。

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多波束系统的应用展望

多波束系统不同于单波束测深系统，它实现了从“点”“线”水下地形测量到条带式、全覆盖、“面”测量的变革，保证了较宽的扫幅和较高的测点密度，因而多波束测深具有全覆盖、、高密度和率的特点。多波束探测系统已经广泛应用于海洋矿产、考古调查研究、事故调查和勘探等多个领域。

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