多波束回声探测系统助力深海绘图寻失联MH370

2014-09-16 15:12:03    来源:中国勘测联合网

摘要:8月28日,在马来航空MH370失联航班搜索情况新闻发布会上,中马澳三方公布了MH370搜索的最新情况,其中,马航失联的南印度洋海域地形测绘工作基本完成。

    8月28日,在马来航空MH370失联航班搜索情况新闻发布会上,中马澳三方公布了MH370搜索的最新情况,其中,马航失联的南印度洋海域地形测绘工作基本完成。澳大利亚副总理特拉斯在发布会上也表示,相关搜寻海域的地形海况等情况复杂,人类此前没有在这片海域进行过海底测绘,这是首次对当地海域进行详细的绘图。新的搜寻阶段将于9月开启,需要大约12个月时间来进行定位飞机。

    今年3月8日,马来西亚航空MH370客机失联事件,已经成为了航空史上的黑暗之谜。现在我们已知的情况仅仅是,这架从吉隆坡飞往北京的深夜航班在南印度洋上一个荒凉的区域失踪了。这一区域海水最深处达6000米,此前人类从未测绘过这一片海底区域,相关数据的缺乏,让海底搜索行动面临这巨大的挑战。
 

澳大利亚6月26日公布的马航370航班南印度洋最新搜寻区域,中间橙色部分是重点搜寻区域
 

    在今年的6月,澳大利亚运输安全局就与荷兰辉固测绘公司签订合同,委托该公司对马航MH370航班可能失事的海域进行海底测绘。此前,中国远洋综合调查测量船“竺可桢”号已开始在相关海域展开测绘工作。辉固公司历时将近三个月对6万平方公里的海域进行海底测绘,使用其自有勘探船——“辉固赤道号”对马航失联客机南部走廊南印度洋区域进行海底地形测绘。主要内容包括测绘海底陆地等高线、海水深度,以及海底陆地的组成成分等,从而为未来展开深海搜索提供关键性数据。
 

“辉固赤道号”
 

    据了解“辉固赤道号”配备了深海多波束回声探测系统,还配备了测绘专家。那么多波束回声探测系统是如何对海底进行测绘的?

    多波束回声测深系统是利用多波束原理进行海底测图和测量海底地貌的宽条带回声测深系统,是水声技术、计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。其工作原理通过声波发射与接收换能器阵进行声波广角度定向发射、接收,在与航向垂直的垂面内形成条幅式高密度水深数据,能精确、快速地测出沿航线一定宽度条带内水下目标的大小、形状和高低变化,从而精确可靠地描绘出海底地形地貌的精细特征。深海多波束发射的声波呈扇形,而广角的角度与水深有关,水越深角度越小,如果是4500米,角度大概为60°。与单波束回声测深仪相比,多波束测深系统具有测量覆盖范围大、测量速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。
 


 

    测深时,“辉固赤道号”上搭载的多波束探测系统向水下发射声脉冲,不仅可以得到船下方的垂直深度,而且可以同时获得与船的航迹相垂直的面内的几十个水深值。多波束测深系统一般由窄波束回声测深设备(换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等)和回声处理设备(计算机、数字磁带机、数字打印机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等)两大部分组成。

    测深系统的回声处理设备较多。计算机可按预先给定的程序对各种数据和参数在船上实时处理;数字磁带机按规定的格式记录时间、导航数据、罗经航向、纵横摇摆以及各波束测得的水深和相对于船的横向距离等有关数据,以便后期处理;数字打印机可根据需要对所有记录数据进行监控;显示器对系统的模拟输出进行监视,直观显示横向深度剖面(海底轮廓线图);数字绘图机沿校正过的航迹标绘出等深线图,实时判读海底地貌的轮廓。

    中国海洋大学海洋地球科学学院常务副院长王厚杰教授表示,在地图上,需要标明两个最核心元素,即海底地形和地貌单元。比如海底的地形是山还是沟,海底的地貌单元是岩石还是泥,这些都将关系到未来的打捞工作。而测绘的精准度直接决定后期的打捞难度的大小。

    据了解,深海测绘工作以系统庞大、结构复杂和技术含量高著称,目前世界上主要有美国、加拿大、德国、挪威等国家在从事。(中国勘测联合网 苏惠琼编撰)

 

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