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侧扫声纳技术的发展趋势

2021-11-01 15:45:30
  通过对扫描声纳探测技术的现状和研究进展的总结和分析,可知侧扫声呐技术还有很多方面需要改进。合成孔径声纳技术合成孔径声纳(SAR)由于能获得比传统侧扫声纳更好的海底成像效果,成为近年来的研究热点之一。其优势在于空间分辨率高且均匀,但成像稳定性差。关键在于实现高质量的多子阵成像算法和运动补偿。声纳传感器的发展声纳传感器是整个系统的核心部件。从传感器的设计来看,消除或减小环境噪声的影响是值得研究的。换能器的带宽特性会影响发射信号的频谱特性和波形。
 

 
  先进的信号处理技术需要换能器提供足够的带宽支持,因此换能器的带宽设计也将成为一个重要的研究方向:未来换能器将向高功率、宽频、小尺寸、抗干扰方向发展。三维海底地形的可视化首先从仪器本身出发,在侧扫声呐两侧使用至少两个接收换能器阵列,通过测量水声信号与两个阵列的相位差得到水深数据;其次,从数据后处理入手,结合多波束和侧扫声纳的优点,融合两者的信息,获取海底三维地形。前者发展迅速,但精度有待提高;后者借鉴了遥感图像处理方法,实现两者的配准融合不再困难。但两者在成像机理和检测精度上存在差异,高精度的数据融合算法仍有待挖掘。高效率和高精度的实现。在实际应用中,扫描速度和扫描宽度是矛盾的。
 

 
  为了获得高分辨率的地形或目标,较大的扫描宽度应与较低的扫描速度相匹配。克服它们之间的矛盾,实现高效率、高精度的测量,需要多脉冲等新技术的发展和完善。多传感器信息融合。侧扫声纳系统集成了多个传感器,数据信息量大,因此数据融合技术成为研究热点之一。由于工作环境复杂,内置姿态补偿差,位置精度低,可以借助外部高精度的姿态和导航信息集成到声纳系统中。目标识别与沉积物分类。目标辐射噪声自动识别在军事和民用领域都有很大的潜力。当然,这需要对大量目标样本进行特征提取和分析,并建立相应的数据库。根据建立的数据库,泥沙分类工作较好,相应的泥沙分类方法有待改进。

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