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中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 圖像豐富、直觀,是信息的重要來源,在空氣中主要靠光學設備獲取。盡管光波、聲波和電磁波都是信息傳播的載體,但只有聲波能在水下遠距離傳輸。對水下物體、地貌等聲學成像,用途十分廣泛。
水下聲成像設備也稱為圖像聲吶。圖像清晰是圖像聲吶最基本要求,這主要靠圖像分辨率提供保障。圖像聲吶的分辨率分為距離向分辨率和方位向分辨率。距離向分辨率是指聲波傳播方向的分辨能力,方位向分辨率是指與聲波傳播方向垂直的分辨能力。距離向分辨率決定于信號的脈沖寬度或頻帶寬度。方位向分辨率與聲吶基陣的大小(也稱為孔徑)有關。要提高方位向分辨率,可以采取加大聲吶基陣尺寸的辦法。但是加大聲吶基陣尺寸又受到基陣載體、工程實現(xiàn)等方面的限制。
用虛擬的孔徑代替真實的孔徑,可解決方位向分辨率的問題,相應的聲吶就是合成孔徑聲吶(synthetic aperture sonar,SAS)。與普通傳統(tǒng)側掃聲吶相比,SAS?的主要優(yōu)點就是它可以得到很高的方位向空間分辨能力。
SAS?在水下目標探測方面,具有非常突出的優(yōu)點和優(yōu)越的性能:
水下目標探測方面,在較寬的測繪帶內(nèi)實現(xiàn)高分辨率成像,目標識別率比傳統(tǒng)聲吶大大提高。同時,由于較大的測繪效率和較高的識別率,探測平臺的出動次數(shù)和探測時間大大縮短。
掩埋物(掩埋電纜和管線等)探測方面,SAS?探測具有不可替代的優(yōu)勢。30?kHz?甚至更低頻段的?SAS,具有很好的掩埋物探測能力。傳統(tǒng)的側掃聲吶不能工作在此頻段;而淺剖聲吶測繪條帶寬度極窄,大范圍掃測的效率遠遠低于?SAS。因此,低頻?SAS?被認為是掩埋物探測最可行、最有潛力的手段。