多波束回聲測深儀

以下文字出自《海洋知識一萬個為什么》

由于回聲測深儀輻射的聲波比較寬，所以用它測量海水深度時經(jīng)常將海底“抹平”，不能真實地反映海底的情況。而增加發(fā)射聲波的指向性，雖然能提高測量的分辨率，更真實地反應(yīng)海底的起伏情況，但是測量的速度又大大地降低了。那么，到底有沒有更好的辦法既能提高測量的精度，又不降低測量的速度呢？為此，科學(xué)家們想了很多辦法，多波束測深儀就是其中比較成功的一種。

收發(fā)射器或探頭安裝在船底龍骨上，以“扇面”形式向水底發(fā)射數(shù)十、數(shù)百束聲波，通過接收傳感器接收自海底反射回來的回聲波，并由電纜將回聲信號傳輸?shù)酱系男盘柼幚頇C(jī)進(jìn)行處理，再通過顯示器或繪圖儀將處理過的海底信號繪制成水深圖或地形圖。經(jīng)工作站處理的信號還可繪制成彩色地形圖和底質(zhì)圖。根據(jù)此測深儀的用途可分為深水型和淺水型兩種：深水型測深范圍可達(dá)12 000米，精度為水深的0.5%；淺水型測深范圍0～500至1000米不等，精度可達(dá)水深的0.3%，為提高測深精度，這種設(shè)備一般都配有船姿補(bǔ)償儀和聲速校正系統(tǒng)，已廣泛用于大陸。

普通測深儀之所以會將海底“抹平”，關(guān)鍵就在于它不能區(qū)分不同地點(diǎn)的回波信號。多波束測深儀與普通的測深儀不同，它的發(fā)射換能器是特別設(shè)計的。普通測深儀發(fā)射的聲波是圓錐形的，類似于從手電筒射出的光線，而多波束測深儀發(fā)射的聲波是扇面的，有點(diǎn)類似于透過門縫的手電光線。多波束測深儀的發(fā)射換能器是朝著與航線垂直的方向向下的扇面發(fā)射聲脈沖的，所以，在海底只有與航線垂直的一條線上有聲波到達(dá)，因此也只有在這一條線上的海底才會反射聲波。此外，它的接收換能器也是特別設(shè)計的，這種接收換能器只能接收某些特別方向的聲信號，類似于透過一個多孔的紙板看東西。這樣一來，不同地點(diǎn)的回波信號就像是通過不同的“孔”進(jìn)入接收換能器一樣，多波束測深儀也因此而得名。再用計算機(jī)來處理這些數(shù)據(jù)，就能得到與航線垂直的一條線上幾十個點(diǎn)的深度了。隨著測量船的行駛，可以迅速測出與航跡平行的幾千米寬的一條帶狀海域內(nèi)各點(diǎn)的深度。再配上必要的軟件和繪圖設(shè)備，就能繪制出所測海域的海底地形圖。這項技術(shù)是美國通用儀器公司在20世紀(jì)70年代中后期研制出來的。近年來，不少公司利用這項技術(shù)相繼研制出了類似的設(shè)備。

多波束測深儀與傳統(tǒng)的單波束測深儀相比，不僅測量的精度提高了，密度加大了，而且工作效率也提高了不少。架、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)調(diào)查和工程地質(zhì)、多金屬結(jié)核和結(jié)殼、熱液硫化物等礦產(chǎn)資源調(diào)查。

---------以上文字出自《海洋知識一萬個為什么》