側(cè)掃聲吶又稱旁側(cè)聲吶、海底地貌儀,是一種利用回聲測(cè)深原理工作的主動(dòng)水聲探測(cè)設(shè)備,能通過發(fā)射聲波并接收海底反向散射信號(hào),生成高分辨率的二維海底地貌聲學(xué)圖像,是水下探測(cè)領(lǐng)域的核心裝備之一。
側(cè)掃聲吶的換能器安裝在船體或拖曳體兩側(cè),向垂直于航跡的側(cè)下方發(fā)射扇形聲脈沖,聲波以球面波形式向外傳播,遇到海底或水下目標(biāo)后產(chǎn)生反向散射,部分聲能原路返回被換能器接收。
回波信號(hào)的強(qiáng)弱對(duì)應(yīng)海底介質(zhì)特性:硬的、粗糙的凸起目標(biāo)回波強(qiáng),圖像顯示為亮色調(diào);軟的、平滑的凹陷區(qū)域回波弱,顯示為暗色調(diào)。系統(tǒng)將每次接收的窄帶回波數(shù)據(jù)按航跡順序拼接,最終形成完整的海底二維聲吶圖像。
常見的拖曳式側(cè)掃聲吶系統(tǒng),核心由三部分構(gòu)成:
水下拖體(拖魚):搭載雙側(cè)指向性換能器,負(fù)責(zé)聲波的發(fā)射與接收,部分型號(hào)集成姿態(tài)傳感器,可實(shí)時(shí)采集航向、深度等數(shù)據(jù)。
拖曳電纜:連接水下拖體與水面單元,完成信號(hào)傳輸與拖曳承重,保障拖體在水下穩(wěn)定航行。
甲板單元:包含數(shù)據(jù)采集、處理、顯示與導(dǎo)航軟件,可實(shí)時(shí)輸出帶地理定位的聲吶圖像,部分便攜型號(hào)僅需12~24V電源即可運(yùn)行,單人即可快速部署。