侧扫声呐

摘要： 水电站作为重要的水工建筑物,其在长期水力作用和环境因素下,坝前很容易淤积泥沙、木头等大型垃圾,这对水电站大坝的安全造成了巨大隐患。拟使用多波束测深系统进行水电站坝前淤积的全覆盖三维水下地形图的测量并利用侧扫声呐测量技术印证上述地形图量测结果的合理性。多波束测深系统与侧扫声呐技术生成的三维水下地形图、水下二维影像能够客观真实地反映坝前淤积情况,为水电站坝前淤积清理提供可靠数据。

摘要： 根据回波探测原理,研究了一种利用声呐对内河航运船舶进行监测的方法。利用项目组在广西西江航道上建立的一套侧扫声呐船舶吃水深度检测系统,获取了大量的监测数据。通过对这些数据的分析,研究了船舶目标和鱼群、渔网、垃圾漂浮物等伪目标之间的区别,总结出船舶目标的能量变化特征和线型结构特征。根据这些特征,提出了一种针对船舶目标的快速识别方法。最后通过试验,证明该方法具有检测率高、虚警概率小、实时性好等优势,为进一步实现内河航运船舶航行状态的智能监测提供了一种技术手段。

摘要： 针对侧扫声呐图像对比度低、噪声强度大特点导致的部分传统滤波方法降噪能力的不足,提出一种基于剪切波变换的侧扫声呐图像降噪方法。首先对侧扫声呐图像进行剪切波变换,在考虑噪声水平的基础上,对剪切系数进行阈值处理,再将修正后的系数进行剪切波逆变换,重构侧扫声呐图像,实现了侧扫声呐图像的降噪。实验结果表明,该方法相比于维纳滤波、小波滤波和非局部均值滤波等常用降噪方法,可以获取更好的图像效果,在侧扫声呐图像降噪中具有综合优势。

摘要： 侧扫声呐是开展海底目标搜寻定位工作的主要装备。不同的海底底质和地形会影响侧扫声呐反射波的强度,从而干扰对声图的准确判读。本研究根据水声学基本原理和侧扫声呐工作原理,分析海底底质和地形对侧扫声呐声图的影响,并对侧扫声呐工作和声图判读方法给出了改进意见和建议,对提高侧扫声呐的使用效能有一定的参考价值。

摘要： 测线布设是侧扫声呐技术设计中的关键内容,其设计的好坏关系到能否高质、高效地完成目标探测任务。合理的测线布设方式既可以提高测量效率、降低测量成本,又能较为完善地反映海底目标情况。在深入分析侧扫声呐系统分辨率分布规律的基础上,提出一种全新的测线布设优化方法。研究结果表明:论文提出的基于逐步优化的测线布设方法是合理可行的,更符合测量需求。

摘要： 侧扫声呐法是水下抛石探测中较为常用的方法之一,具有横向分辨率高、工作效率高等特点。但通常只根据声波散射强度值的相对大小进行水底介质判断会存在较大误差。为了提高识别准确性,以保定圩水下抛石为研究对象,首先对侧扫声呐数据进行小波去噪处理;然后根据Lambert定律消除掠射角的影响,使散射强度与水下介质的类型直接相关;最后利用聚类分析方法对长江干流芜湖市保定圩水下介质进行分类。研究表明:该方法的识别能力明显高于直接利用原始侧扫声呐数据进行聚类分析的方法,可精确划分出抛石体的分布范围,大大提高了水下抛石体的识别能力。

摘要： 为了掌握西气东输海底天然气管道周边地形地貌,判定海域内采砂坑开挖情况,采用侧扫声纳扫测、单波束水深测量、多波束水深测量以及浅地层剖面测量等方法,对调查区进行全方位的地形地貌扫测,详细介绍各类探测方法的技术特点,针对调查区的实际情况,设计扫测方案,获得调查区高精度三维地形地貌图。本文的技术方法和数据成果为相关工程应用提供了重要参考。

摘要： 将回声测深原理和高分辨率成像结合在一起的侧扫声呐系统能够清晰探测海底地形地貌和水下物体,给海上应急测量带来极大便利,是沉船和落水集装箱等海上搜寻应急测量工作的首选搜寻利器。该系统能够较好的获取落水集装箱位置、深度、高度等信息,为快速海上打捞作业提供科学依据,最大限度减少港航企业经济损失,为船舶安全航行提供支撑。在“穗富航628”轮落水集装箱货柜搜寻工作中的应用,取得明显效果。

摘要： 海洋水下管线探测是海洋开发建设的基础工作,海洋物探是海洋水下管线探测的主要方法。为了完成某海域水下管线探测,本文提出了磁法探测与侧扫声呐和浅地层剖面探测相结合的综合探测法,该方法先采用磁法探测对整个测区进行全面扫测,建立海洋磁场分布图,然后采用侧扫声呐和浅地层剖面探测技术对磁力异常值区域进行二次探测,查明磁力异常原因,判断管线分布情况。以某海域为例进行实验分析,结果表明:综合探测法具有较好的探测效果,侧扫声呐技术能够探测到微小的铁磁性物体。

摘要： 随着我国建设海洋强国战略的提出,针对海洋资源尤其是深海资源的勘察活动越来越多。声呐作为开展海底目标搜寻定位的主要装备,因其价格低廉、分辨率高等优点在海洋工程领域得到了广泛的应用。本文梳理了侧扫声呐、多波束声呐、合成孔径声呐等三类主流声呐的工作原理、关键技术、主流型号及应用场景,对其技术优势及选型要素进行了比较分析,旨在为提高声呐选型的适用性提供参考。

摘要： 海底管道是海上石油运输的主要方式之一，由于海流冲刷、海洋地质灾害甚至采砂船盗挖采砂的影响，海底管道下面的承载物被掏空、从而造成了海底管道的悬空。如果不尽早发现这些悬空点，进行悬空治理工作，很可能造成管道的疲劳失效甚至引起断裂，给国家造成重大的经济损失，同时也对海洋环境造成极大的污染。因此及时发现海底管线的悬空并计算出海底管道的悬空长度及悬空高度是十分重要的。提出，侧扫声呐系统和浅地层剖面仪技术可有效的检查管线的悬空长度及悬空高度。海底管道外检测有效的测量了海底管线的状态，及时发现了管道风险，及时采取有效措施能够保障管道安全平稳的运行。通过对侧扫声呐系统和浅地层剖面技术的数据分析，运行单位需要对管线进行定期检测，掌握影响运行海底管线的干扰因素，采取针对性措施，预控风险，消除隐患。

摘要： 在侧扫声呐系统检测海底油气管道的过程中,声波掠射角是影响检测效果的重要因素.针对影响侧扫声呐声波掠射角的主要因素进行系统研究,推导出声波掠射角与其影响因素的关系表达式,并给出考虑管径条件下海底管道悬空高度的计算式.进行了不同声波掠射角下侧扫声呐系统检测海底管道的实验.实验结果表明:当侧扫声呐声波掠射角介于14°～20°之间时,检测效果最好,声波掠射角过小或过大,均会使检测结果出现较大误差.

摘要： 在某次搜索打捞任务中,搜索作业使用艉拖方式进行侧扫声呐扫测作业成功发现并定位水下目标,大型目标打捞出水后,改用侧拖方式进行侧扫声呐扫测作业发现并定位大批小型目标.

摘要： 本文对侧扫声呐和浅地层剖面仪在人工鱼礁选址和监测中的应用进行了研究。文章围绕侧扫声呐和浅地层剖面仪在人工鱼礁选址中的应用和在人工鱼礁监测中的应用进行了论述。

摘要： 针对马尔代夫环礁地形地貌特点,中马友谊大桥跨越Gaadhoo Koa海峡水下地形不规则,水深深和局部有塌陷及裂缝的特点,以及海峡内海流流速快,波浪大且周期长,沿岸涌浪较大和两侧突出部海浪破浪带等水文环境,采用摸浅测量、免棱镜全站仪测量、单波束水深测量、多波束扫海测量、侧扫声呐、水下摄影及地形数据建模等综合测量技术,多种方法可优势互补,数据全面覆盖,成果互相检验,数据综合建模分析应用,为大桥设计和施工提供完整详实的测量成果.实践证明对于复杂海域水下地形测量,充分发挥综合测量技术的优点,准确达到测量目的,提高测量成果的可靠性,为类似工程测量提供技术借鉴.

摘要： 海洋中工程地质条件复杂,存在滑塌、埋藏古河道、浅部断层、海底障碍物等多种工程地质灾害.在海洋工程建设之前,需要进行海洋工程地质勘查,详细查明拟建工程区的海底地质灾害分布情况,保障海洋工程建设安全.本文介绍了多波束测深仪、浅地层剖面仪和侧扫声呐等声学探测技术的基本原理以及其在海洋工程地质灾害调查中的应用,结果表明多波束测深仪、浅地层剖面仪和侧扫声呐可以有效查明海底障碍物、海底液化、埋藏古河道等海洋工程地质灾害,保障海洋工程建设安全.

摘要： 本文介绍了海底电缆外部检测作业中常用的方法、原理及其应用情况.侧扫声呐作为海底面地貌扫测声学调查方法,可以查明裸露海缆连续完整的位置、分布以及海缆周边的异常情况,可以用于海缆受损事故原因调查.海洋磁力仪、海缆探测仪、浅地层剖面仪分别以磁力测量、电磁信号测量和声学剖面测量的原理工作,通过垂直于海缆路由方向的走航,可以探测到一系列节点的位置坐标,其连线可以反映海缆路由的位置及走向.侧扫声呐不能探测埋藏的海缆,海洋磁力仪作业时易受渔网缠绕或其他目标磁干扰等影响,海缆探测仪对弱供电海缆的探测灵敏度较低,浅地层剖面仪仅在均匀软弱地层中才能较好地识别海缆,每种方法都有其应用限制和优缺点,应用时应灵活选择与搭配.

摘要： 介绍了利用侧扫声呐、单波束、多波束开展营口港多个锚地水下地形的方法和过程,并将探测到的结果与调查收集以及人工水下探摸的资料进行比较,分析水下地形的分布情况,不同探测方法得出的结果可以互相印证,为港口锚地提供详实的资料.

摘要： 侧扫声呐和浅层剖面仪是海底目标探测的主要装备,广泛应用于海底地貌探测、海底管线布设与检测、海洋工程建设等领域。结合海底古沉船探测和飞机残骸搜寻任务,论述了侧扫声呐和浅层剖面仪的工作原理,总结了海底目标探测应用与声图判读方法,为作业部队专业设备应用提供参考和指导。

摘要： 侧扫声呐应用日益广泛,已成为海洋测量的重要工具,而去除噪声处理是对侧扫声呐图像进行正确判读的前提.本文利用光学图像滤波处理的方法,分别采用3×3、5×5、7×7、9×9以及11×11等大小的滤波窗口对侧扫声呐图像进行处理,并以噪声均值、噪声方差、平滑指数和边缘保持指数为评价指标,对滤波效果进行定量比较.试验表明,5×5滤波窗口的中值滤波与调和均值滤波能够获得较好的效果.

摘要： 本发明涉及基于YoLo‑v3算法的水下声呐侧扫图像小目标检测方法。通过对已有的水下声呐侧扫图像中的小目标进行标注，利用YoLo‑v3算法在目标检测任务中的优势，并根据水下声呐侧扫图像中目标检测任务的要求对网络结构进行适当的修改，以实现水下声呐侧扫图像的目标检测任务。实验结果验证了该方法在水下声呐侧扫图像目标检测任务中的有效性。

摘要： 本公开提供了一种基于无人船的侧扫声呐系统及侧扫声呐设备数据处理方法，属于船舶技术领域。系统包括：包括船载侧子系统和岸侧子系统；船载侧子系统包括：无人船以及搭载在无人船上的无人船船控设备、侧扫声呐设备、辅助传感器和船载数据处理服务器；岸侧子系统，用于将航行测线发送给船载侧子系统；无人船船控设备，用于按照航行测线控制无人船行驶；侧扫声呐设备，用于进行海底目标测量，得到采集数据；辅助传感器，用于进行无人船的定位及姿态获取，得到定位和姿态信息；船载数据处理服务器，用于根据定位和姿态信息进行海底目标坐标转换，将采集数据中海底目标物相对侧扫声呐设备的相对坐标，转换成世界坐标系下的坐标后进行存储。

摘要： 本发明是可减轻横杆受力的便携式电动侧扫声呐舷侧支架，包括固定装置，固定装置固定在船侧的带缆桩上，固定箱体内设有啮合在一起的蜗轮和蜗杆，起重电机输出轴上的收线轴缠绕有机动钢丝绳，机动钢丝绳经定位环、定滑轮后穿过限位环与声纳相连。具有便携化、可拆卸、易安装的功能，减少了其对装载空间的需求降低了成果应用的难度；达到了省时、省力、保护人员和仪器设备的目的；充分利用了船舶结构，有效解决自有船舶舷侧空间狭小、不易实现侧拖拽曳声呐拖鱼的难题；实现了不需要拆除该舷侧支架即可实现多艘船舶并靠和靠泊码头的功能。此外，吊装声呐的起重电机安装在支座上，可以减轻横杆受力情况，提高寿命。

摘要： 本发明公开了一种海洋探测用侧扫声呐装置，属于海洋探测技术领域。一种海洋探测用侧扫声呐装置，包括外壳及侧扫声呐，外壳前壁开设有叶轮槽，叶轮槽内设有叶轮，叶轮后壁连接有连接杆，连接杆后端左右对称开设有两个卡块槽，卡块槽内设有限位组件，连接杆后端外壁套接有转动杆，转动杆后端穿过外壳前侧外壁延伸至后侧内部并套接有扇形齿轮，扇形齿轮上方贯穿设有传动组件，外壳下方设有清理组件，通过设置清理组件，使得调节杆连接的移动板往复左右移动，从而使得移动板上的刮板往复左右移动，对外壳底面进行清理，可以有效的避免藤壶等附着在外壳底部，使得内部的侧扫声呐可以更好的进行探测。

摘要： 本发明提供了一种侧扫声呐的无缝地理编码成图方法和系统，方法包括：读取侧扫声呐图像的原始数据，并通过水平堆叠形成瀑布图像；提取通道数据；对通道数据进行质量控制和插值，基于拖鱼与船体航向的一致性，计算拖鱼位置；根据拖鱼位置和船体航向计算侧扫声呐图像的回波位置；根据回波位置确定图幅范围，并设置成图分辨率，确定编码图像的像素空间；遍历提取瀑布图像中相邻扫描线上邻近的两对回波，确定两对回波在像素空间上的四角像素位置，构建覆盖四角像素位置的局部网格缓存区；扫描局部网格缓存区并对扫描结果进行异或运算获得缝隙像素集合，对缝隙像素集合进行强度赋值，获得无缝的侧扫声呐地理编码图像。

摘要： 本发明公开了一种基于YOLOv5的侧扫声呐海洋底质识别方法及装置，所述方法包括：获取基于侧扫声呐的海洋底质原始数据，通过解析重构后得到基于侧扫声呐的海洋底质图像；根据海洋底质类型标注数据集；构建基于YOLOv5目标识别算法的海洋底质识别模型，并进行模型训练；所述海洋底质识别模型加入多种不同的网络模型变体；在模型训练过程中，加入多尺度训练方法；加入迁移学习方法；采用Adam优化函数替代SGD优化函数；利用训练后的模型对待检测的海洋底质图像进行识别，得到识别结果。本发明可以对视频文件达到实时目标检测的效果，提高了检测效率，有助于实际的海洋探测相关工作的开展。

摘要： 本发明提供了一种基于信息融合的侧扫声呐瞬时航向修正方法和系统，方法包括：解码原始侧扫声呐数据，读取原始侧扫声呐的定位数据和拖鱼内置的磁罗经航向信号；基于定位数据，推算载体瞬时航向信号；利用小波分析方法分解该两种航向信号，分别获得两组多层低频信号和高频信号；对其中每层低频信号进行傅里叶变换，比较变换后的两组多层低频信号，获得中心频率最接近的两层信号；对两层信号进行峰谷特征构建匹配点对集合，获得峰谷特征点对去构建磁罗经航向的修正模型；最后利用修正模型对磁罗经航向对应的最佳分解层进行修正，并利用分解得到的磁罗经高频信号和修正的低频信号进行小波重构，以修正磁罗经航向。

摘要： 本发明公开了一种侧扫声呐增益补偿判断模型的建模方法，属于机械振动或超声波、声波或次声波的测量技术领域，用于侧扫声呐的增益补偿判断，包括，选取待测区域内的图像作为样本图像f(x,y)；对f(x,y)进行灰度增强，得到增强图像g(x,y)；根据g(x,y)提取灰度直方图；对灰度直方图做二次拟合，对二次拟合后的函数二次项系数做判断；若二次项系数大于0，判定当前工作状态需要进行增益补偿，若二次项系数小于0，需判断样本图像是否属于特殊图像；若样本图像不属于特殊图像，判定当前工作状态不需要进行增益补偿，若样本图像属于特殊图像，对样本图像做海底线检测后做划区处理，返回S6重新判断是否属于特殊图像。

摘要： 本实用新型是可减轻横杆受力的便携式电动侧扫声呐舷侧支架，包括固定装置，固定装置固定在船侧的带缆桩上，固定箱体内设有啮合在一起的蜗轮和蜗杆，起重电机输出轴上的收线轴缠绕有机动钢丝绳，机动钢丝绳经定位环、定滑轮后穿过限位环与声纳相连。具有便携化、可拆卸、易安装的功能，减少了其对装载空间的需求降低了成果应用的难度；达到了省时、省力、保护人员和仪器设备的目的；充分利用了船舶结构，有效解决自有船舶舷侧空间狭小、不易实现侧拖拽曳声呐拖鱼的难题；实现了不需要拆除该舷侧支架即可实现多艘船舶并靠和靠泊码头的功能。此外，吊装声呐的起重电机安装在支座上，可以减轻横杆受力情况，提高寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种侧扫声呐侧拖安装装置，包括主杆、卷扬机、滑轮、钢缆、第一支撑杆、第二支撑杆、万向滑轮，所述主杆固定连接在船舷上，滑轮固定连接在主杆的顶端，卷扬机固定连接在主杆的中部，第一支撑杆的一端使用铰链连接在主杆中部，另一端使用铰链连接在第二支撑杆中部，第二支撑杆前端固定万向滑轮，另一端使用铰链连接在船舷上，钢缆缠绕在卷扬机上，其穿过滑轮后固定连接在第一支撑杆的中部。采用上述技术方案，可以便捷的将沉重的侧扫声呐拖鱼放入水中并形成侧拖形式固定。