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水下機器人水下目標的探測和水下觀察

發布者: 發布時間:2016/10/4 0:53:35 閱讀:次 【字體:

 水下目標的探測定位、狀態觀察鎖定工作是一切水下救助打撈工作的基礎。水下環境是一個相比陸地環境包括空間環境更為復雜的世界,其基本的水下能見度、電磁衰減、水流、壓差四個要素就決定了水下工作的難度,而水下目標的探測完全被前兩個要素所限制,從救撈角度講作業的成敗,效率、效果的好壞,很大程度上取決于目標的探測和水下觀察。于是,水下機器人進入大眾視野,開始代替人工進行水下作業。

        我國的救撈,包括海軍部隊防險救生工作已經走過了幾十年不斷發展提高的光輝歷程,在整個業務工作中摸索和總結出許多寶貴的經驗。我國很多企業長期從事水下作業的技術研究和設備開發生產工作,總結了以旁掃聲納、圖像聲納、水下電視三項設備為基礎的水下目標三級探測,通過水下機器人ROV搭載水下聲吶等水下設備,現在已經成為目前水下救撈特別是海上救撈最為行之有效的技術手段。

        目前國內外側掃聲納有許多廠家產品,但不管那一種型號,都離不開與水聲特性密切相關的頻率特性,即頻率的高低也就決定著聲納作用距離和分辨率兩個最直接的使用技術指標,其作用距離遠的也就注定要分辨低。而圖像聲納的工作頻率則在670 KHz以上,當然分辨率要比側掃聲納要高。

        不同的是側掃聲納是拖曳式工作,換能器發射是條帶式固定波束,要靠船只的拖帶形成掃描,并與船只的航線形成掃描帶,由于側掃聲納工作頻率多在400 KHz以下,一般可形成400米左右的探測寬度,較為適合較大范圍下目標的初級探測,但對中小船只和飛機殘骸等中小目標,一般多以點式顯現,不易辨認,尤其是在背景復雜的水底環境就更加需要判圖能力,所以較為適合一級探測。

        圖像聲納設備,目前國際上也是品種越來越多,主要分為掃描聲納和多波束聲納,掃描聲納又分為機械掃描和電子掃描,其各有利弊,經過近二十年的使用對比,尤其是近年來本單位與有關單位合作開發SXGCI型機動式水下觀察探測系統專用圖像聲納以來,我們認為CTSI型圖像聲納從整體技術指標上看還是更適合我國的使用,其主要特點是工作頻率高,675KHz,水平360º掃描,垂直100º以上開角,作用距離最大可達200米,在內陸江河等中小水域可直接探測目標,在海上可與側掃聲納配合形成強有力的二級探測,最大特點是可以在工作船零航速下,進行靜止探測,其分辨率有時能夠直接顯現潛水員在水下的影像及運動,在目標與潛水員之間形成水聲影像或導引功能,甚至有時水面可以直接判斷出潛水員是站立還是俯臥爬行。對于一艘船只在相應距離下,完全可以判斷出目標的姿態、航向、傾斜等,并對非金屬物質也具有較好的探測能力,一般在開闊海區的海底可以在30米以外發現一個小型飲料拉罐,是目前最適合國內使用的經濟型探測聲納,操作員培訓周期也僅為12周。

   水下電視設備,目前國內外的產品就更多了,但開發生產出功能完備,性能先進、可靠的水下電視還是有一定難度的。水下電視也是最容易被人們認識和接受為水下探測的最終和最直觀可靠的觀察設備。SXDIIIBF型水下電視從圖像效果、功能設置到各項工藝都達到了一個較高水準,該型水下電視從2003年初投放市場后,基本無維修記錄,深受部隊、地方用戶的歡迎,水下電視的使用不僅解決了水下觀察錄相問題,還是通過配置的水下燈提供了可靠的水下照明條件,從工效和安全性上都有了一個較大提高,成為了名副其實的水下探測觀察設備,在系統上完善了水下目標的三級探測理論。

        我國的救助專業隊伍,盡管是從原救撈體系分離出來的,有一定的救助經驗,但要實現包括內陸江河在內廣闊水域的快速有效的救助,尤其是要完成好包括災后處理在內的以人道主義體現為中心的系統救助工作,依靠傳統經驗和手段是遠不夠的,從技術手段上需有一個大的突破,一定要解決好水下目標的探測定位這一中間環節,建設一支快速可靠的國家救助隊伍。

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