中国研制的高分辨率声纳获巨大突破!

中国研制的高分辨率声纳获巨大突破!


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十余年的不懈努力，在863计划两个“五年计划”的持续支持下，由我国科学家自主研制的“高分辨率测深侧扫声纳”取得重大突破。这标志着我国在探测高分辨率海底地形地貌的声纳技术方面成功地打破了国际技术封锁，已经具备制造国际先进水平的高分辨率测深侧扫声纳的技术和能力。

“高分辨率测深侧扫声纳”是一种能够准确探测海底高度和海底地貌、区分不同方向同时到达的回波、用于复杂海底区域和声场复杂区域的声学探测仪器，中国科学院声学研究所从上世纪八十年代开始开展测深侧扫声纳相关理论研究，形成了一套包括模型、信号处理技术、声纳阵设计、误差分析与精度评估在内的较完整的高分辨率测深侧扫声纳的理论体系，用于指导声纳的设计。


国家863计划海洋资源开发技术主题设置了“高分辨率测深侧扫声纳”、“浅水高分辨率测深测扫声纳系统研制”两个课题，累计支持经费 1000万元。前一课题由中国科学院声学研究所和中船重工集团第702所联合承担，经过近5年时间的联合攻关，该课题组成功研制了我国第一套安装有 4000米高分辨率测深侧扫声纳的声学深拖系统，该系统能在深海距海底较近处探测高分辨率海底地形地貌；后一课题由中国科学院声学研究所承担，使高分辨率测深侧扫声纳能够在浅水区域工作。通过这两个课题的研究工作，我国科学家解决了常规测深侧扫声纳正下方测深精度差和不能准确分辨海底起伏剧烈区域、或浅水存在界面影响区域等声场复杂区域的缺点，研制的声纳系统可在近水底同时得到高分辨率水底地形和地貌，经过后处理后可以得到优于常规多波束测深声纳的高分辨率等深线图和优于常规侧扫声纳的地貌图，使声纳性能提高到一个新的水平。


课题组研制的安装有高分辨率测深侧扫声纳的声学深拖系统于10月在南海进行了3800米水深深海试验，试验一次成功。系统能在不超过四级海况下作业，最大入水深度3690米，系统的拖曳性能稳定，声纳获得了深海的高分辨率地形和地貌数据，经过对海试区域平底探测数据分析，声纳测深精度超过IHO （国际海道组织）标准要求。课题组研制的浅水高分辨率测深侧扫声纳系统也完成了海试作业，并在2006青岛国际帆船赛的安保工作中进行了应用，圆满完成了预定任务。


我国自主研制的这套高分辨率测深侧扫声纳具有分辨率高、功耗低、体积小等特点，该项声纳研制技术已经获得了国家发明专利，并获得国家技术发明二等奖。该系统适宜于安装在拖曳体、水下机器人、遥控潜水器等多种载体上，可应用于海洋矿产资源开发、海洋工程、海洋开发、海上油田区域等区域的高分辨率地形地貌测量以及沉底小目标和水中目标的探测等多个领域，满足我国在上述领域的迫切需求，市场前景十分广阔。