海洋讲坛▏刘飞飞：海底探测技术与产品发展趋势

Original 刘飞飞溪流之海洋人生 2023-05-07

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【报告简介】海底探测用于最大程度地获取海洋环境信息和海洋资源信息，进而为海洋环境研究和保护、海洋资源开发和利用等活动服务。海底探测技术从技术实现途径的角度分类，可以利用的手段包括声音、光、电磁、地热、重力，发射性特征等，也可以利用拖网、抓斗之类的设备进行实地采样来达到不同的探测目的。由于声音在水下的传输衰减比较慢，船舶距离远，所以声学探测技术被广泛的应用在海底探测领域，主要包括：水下环境探测，如水下地形地貌、海浪高度等方面；海底地层探测，如海底底层的分布及变化、泥水混合物的分布等；海洋资源探测，包括海洋石油天然气的探测、海洋生物的分布及活动规律等；水下目标探测，包括水下军用目标的探测、水下管线探测、水下布设物沉船等的探测。本课件介绍合成孔径声纳技术，它首先在雷达探测上取得了很大的成果，进而向水下声成像领域拓展。目前国内的合成孔径声成像技术包括侧视合成孔径声纳技术和多波束合成孔径声纳技术。侧视合成孔径声纳技术突破了传统实孔径声纳在成像分辨率和探测范围之间的矛盾，实现了在大探测范围内的恒定高分辨率。其基本原理是利用小尺寸基阵沿空间的匀速直线运动来虚拟大孔径的基阵，从而获得沿运动方向的高分辨率。结合了利用线性调制和匹配滤波技术达到的距离向高分辨率，达到了在整个探测范围内两个方向的恒定高分辨。这样也就可以被应用于对海底地貌的高效探测领域。同时，利用其低频模块可疑实现对掩埋目标的精确探测。本报告介绍国内海底探测技术及传统探测设备的现状、合成孔径声纳的现状及技术优势、合成孔径声纳海底探测方法及案例简介、基于合成孔径声纳的海底探测系统发展趋势。来自“第五届中国海洋勘测与地理信息新丝路高峰论坛”，编发已经取得作者的授权。