Гидролокатор бокового обзора - Side-scan sonar

Схема гидролокатора бокового обзора

Гидролокатор бокового обзора (также иногда называют гидролокатор бокового обзора, гидролокатор бокового обзора, гидролокатор бокового обзора, гидролокатор бокового обзора и гидролокатор классификации дна) является категорией сонар система, которая используется для эффективного создать образ больших площадей морского дна.

Использует

Гидролокатор бокового обзора может использоваться для проведения опросы за морская археология; в сочетании с образцами морского дна он может дать понимание различий в материале и типе текстуры морского дна. Изображения гидролокатора бокового обзора также являются широко используемым инструментом для обнаружения обломков и других препятствий на морском дне, которые могут быть опасны для судоходства или установок на морском дне нефтегазовой промышленностью. Кроме того, состояние трубопроводов и кабелей на морском дне можно исследовать с помощью гидролокатора бокового обзора. Данные бокового обзора часто собираются вместе с батиметрические зондирования и нижний профилировщик данные, что дает представление о мелкой структуре морского дна. Гидролокатор бокового обзора также используется для рыбных исследований, дноуглубительных работ и экологических исследований. Он также имеет военное применение, включая обнаружение мин.

Как это устроено

Боковое сканирование использует гидролокатор, который излучает конические или веерообразные импульсы вниз к морскому дну под широким углом, перпендикулярным пути датчика через воду, который может буксироваться с надводного судна или подводная лодка, или установлен на корабле корпус. Интенсивность акустический отражения от морского дна этого веерообразного луч записывается в серии поперечных срезов. Будучи сшитыми вместе по направлению движения, эти срезы образуют изображение морского дна в пределах полосы (ширины покрытия) луча. Звук частоты обычно используется в гидролокаторах бокового обзора в диапазоне от 100 до 500 кГц; более высокие частоты дают лучше разрешающая способность но меньший диапазон.

История

Изображение кораблекрушения "Помощь" с гидролокатора бокового обзора. Эстония
Изображение затопленного моста в нижней части гидролокатора бокового обзора. Озеро Мюррей в Южной Каролине

Технологии

Первые гидролокаторы бокового обзора использовали один конический луч. преобразователь. Затем были изготовлены агрегаты с двумя преобразователями для покрытия обеих сторон. Преобразователи содержались либо в одном корпусе, смонтированном на корпусе, либо в двух корпусах по бокам судна. Затем преобразователи превратились в веерообразные лучи для получения более качественной «сонограммы» или изображения сонара. Для того, чтобы приблизиться ко дну на глубокой воде, датчики бокового обзора были помещены в «буксирную рыбу» и тянутся за буксирный трос.

Вплоть до середины 1980-х годов коммерческие изображения бокового сканирования производились на бумажных носителях. Первые бумажные записи производились с помощью мощного плоттера, который записывал изображение в бумажную пластинку с прокруткой. Более поздние плоттеры позволяли одновременно наносить на бумажную запись информацию о местоположении и движении корабля. В конце 1980-х годов коммерческие системы, использующие более новые и дешевые компьютерные системы, разработали цифровые преобразователи развертки, которые могли более дешево имитировать аналоговые преобразователи развертки, используемые военными системами для создания изображений сканирования, отображаемых на телевидении и компьютере, и сохранения их на видеоленте. . В настоящее время данные хранятся на компьютере жесткие диски или же твердотельные носители.

Военное применение

Одним из изобретателей гидролокатора бокового обзора был немецкий ученый д-р. Юлиус Хагеманн, который был доставлен в США после Второй мировой войны и работал в Лаборатории противоминной защиты ВМС США, Панама-Сити, Флорида с 1947 года до своей смерти в 1964 году. Его работа задокументирована в патенте США 4,197,591.[1] который был впервые раскрыт в августе 1958 года, но оставался засекреченным ВМС США до тех пор, пока он не был окончательно выпущен в 1980 году. Экспериментальные гидролокаторы бокового обзора были созданы в 1950-х годах в лабораториях, включая Институт океанографии Скриппса и лаборатории Хадсона, а также доктором Дж. Гарольд Эдгертон в Массачусетском технологическом институте.

Военные гидролокаторы бокового обзора были созданы в 1950-х годах компанией Westinghouse. Позднее были разработаны и построены усовершенствованные системы для специальных военных целей, таких как поиск потерянных в море водородных бомб или потерянная российская подводная лодка на объекте Вестингауз в Аннаполисе вплоть до 1990-х годов. Эта группа также выпустила первые и единственные работающие Угловой сонар которые могут отслеживать объекты, заглядывая под автомобиль.

Коммерческое приложение

изображение грузового судна сбоку Чокто

Первой коммерческой системой бокового обзора была Кельвин Хьюз Transit Sonar - преобразованный эхолот с одноканальным, установленным на опоре веерным преобразователем, представленный примерно в 1960 году. В 1963 году д-р Гарольд Эдгертон, Эдвард Керли и Джон Юлз использовали боковой конический луч 12 кГц Сканируйте сонар, чтобы найти затонувший корабль Vineyard Lightship в Баззардс-Бей, штат Массачусетс. Группа под руководством Мартина Кляйна из Edgerton, Germeshausen & Grier (позже EG & G., Inc.) разработала первую успешную буксируемую двухканальную коммерческую гидролокаторную систему бокового обзора с 1963 по 1966 год. Мартин Кляйн обычно считается первым успешным буксируемым двухканальным гидролокатором бокового обзора. «отец» коммерческого гидролокатора бокового обзора. В 1967 году Эдгертон использовал гидролокатор Кляйна, чтобы помочь Александру Макки найти флагман Генриха VIII. Мэри Роуз. В том же году Кляйн использовал сонар, чтобы помочь археологу. Джордж Басс найти 2000-летний корабль у берегов Турции. В 1968 году Кляйн основал Klein Associates (ныне Klein Marine Systems ) и продолжал работать над улучшениями, включая первые коммерческие высокочастотные (500 кГц) системы и первые двухчастотные гидролокаторы бокового обзора, а также первый комбинированный гидролокатор бокового и нижнего профилирования. В 1985 году Чарльз Мазель из Klein Associates (ныне Klein Marine Systems, Inc.) выпустил первые коммерческие учебные видеоролики гидролокаторов бокового обзора и первые Руководство по обучению гидролокаторам бокового обзора и два океанографа нашли крушение RMS Титаник.

Для съемки больших площадей гидролокатор бокового обзора GLORIA был разработан Marconi Underwater Systems и Институт океанографических наук (IOS) для НКРЭ. GLORIA расшифровывается как Geological Long Range Inclined. Асдик.[2] Его использовали Геологическая служба США и IOS в Великобритании для получения изображений континентальных шельфов во всем мире. Он работал на относительно низких частотах для получения большой дальности. Как и большинство гидролокаторов бокового обзора, прибор GLORIA буксируется за кораблем. GLORIA имеет частоту сигналов два раза в минуту и ​​обнаруживает отражения на расстоянии до 22 км по обе стороны от эхолота.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Юлиус Хагеманн (1958). «Факсимильная запись звуковых величин дна океана». Патентное ведомство США. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ Rusby et al. 1973 г.

внешняя ссылка