23. 浅海沉积声学原位探测系统研制及深海功能拓展

《23. 浅海沉积声学原位探测系统研制及深海功能拓展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第5期海洋测绘Vol.34，No.52014年9月HYDＲOGＲAPHICSUＲVEYINGANDCHAＲTINGSep．，2014DOI:10．3969/j．issn．1671－3044．2014．05．022浅海沉积声学原位探测系统研制及深海功能拓展1，231，21，21，2阚光明，邹大鹏，孙蕾，孟祥梅，李官保(1.国家海洋局海洋沉积与环境地质重点实验室，山东青岛266061;2.国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛266061;3.广东工业大学机电学院，广东广州510006)摘要:海底沉积物的

2、声速和声衰减系数等声学特性参数是影响水下声场空间结构、水声通讯、水声设备使用性能、海底目标探测的重要因素。介绍了最新研制的浅海海底沉积声学原位测量系统的工作原理、结构组成和性能特点，并对系统在黄海和南海海底沉积物声学特性调查中的应用情况进行了总结。最后，对系统在满足深海应用方面的功能拓展进行了讨论和展望。关键词:海底沉积物;声速;声衰减系数;原位测量;深海调查中图分类号:P733.23文献标志码:B文章编号:1671-3044(2014)05-0079-04处的温度、压力等周围现场环境也发生了很大变1引言

3、化，上述因素将导致声速和声衰减系数的实验室［8－10］海底沉积物的声速、声衰减系数等声学特性测量值偏离原位状态下的真实值。海底沉积及其空间分布规律是浅海声场数值预报、匹配场声学原位测量是将声学仪器放置海底，直接测量声波定位以及潜艇航行、导航、坐底隐蔽地点选择等应在沉积物中的传播特性，这种方法避免了样品扰动和［1］用中所必需的参数。而且，浅海海底沉积物声环境变化等因素造成的声速和声衰减系数测量误差，［3］学特性也是影响水下声波传播规律、水下声场空从而提高测量数据的质量和可靠性。间结构和水声设备使用性能的主要

4、因素，无论是目前，海底沉积声学原位测量已成为海底沉积水下声场分析和预报，还是水声通讯、水下搜索和物声学特性参数测量的发展趋势。国外已经研制出定位、潜艇和水雷探测等都无法绕开海底的声学多套海底沉积声学原位测量系统，比较有代表性的［2－3］效应。因此，沉积物声学特性研究成为军事有AL系统(AcousticLance)、SAPPA系统(Sediment海洋学和军事地球物理学的重要研究内容，对于Acoustic＆PhysicalPropertiesApparatus)和ISSAMS［4－5］国防建设具有重要的意义

5、。另外，海底沉积系统(InSituSedimentgeoAcousticMeasurement［11－13］物声学特性是利用声学方法对海底沉积物物理力System)。国内，虽然海底沉积声学原位测量学及工程性质进行遥测、反演和评价的基础，在海技术研究起步较晚，但发展比较迅速。近几年，我国底资源调查和开发、海洋工程勘察以及海底稳定研究人员对海底沉积声学原位探测相关技术进行了［6－7］［14－16］性评价等方面具有重要的价值。声学特性参研发和试验。目前，相关单位最新研制出适用数的精确测量是海底沉积物声学特性研究

6、的重要于浅海的自容式海底沉积声学原位探测系统，该系环节，目前，海底沉积物声学特性参数测量主要包统在中国黄海和南海等多个海区进行了广泛应用，括沉积物样品的实验室测量和海底原位测量两种获得了大量的海底沉积物声速和声衰减系数原位测方法。沉积物样品声学性质的实验室测量方法首量数据。为了满足海洋调查向深远海进军的要求，先在研究海区使用重力取样器或箱式取样器获得目前正对浅海沉积声学原位探测系统进行深海功能海底沉积物原状样品，然后，将样品搬运到实验室的拓展，本文将对浅海系统的研制和应用情况进行中进行测量。样品由海底取样

7、和搬运至实验室的总结，并对系统深海功能拓展涉及的关键技术进行过程中，将不可避免地带来扰动，而且，沉积物所介绍。收稿日期:2014-03-02;修回日期:2014-05-25基金项目:国家自然科学基金(41106061，41106030);国家海洋局青年基金(2012318);基本科研业务费专项资金(GY0213G24);海洋公益行业科研专项资金(2014)。作者简介:阚光明(1981-)，男，山东成武人，副研究员，博士，主要从事海底沉积声学研究。80海洋测绘第34卷发射模块和采集模块组成，发射模块设计特点

8、为2浅海沉积声学原位探测系统的工作原理及整体发射波形、发射电压、脉冲宽度等参数可调，采集性能模块对接收到的声波信号进行前置放大、初始滤2.1系统工作原理波、A/D等处理，并对数据进行自容式存储。如图1所示，设备触底后，位于底部的触底开关3浅海沉积声学原位探测系统在海底沉积声学调向控制单元发送开启指令。通过由液压驱动装置、查中的应用滑轮组、活动压盘等组成的组合贯入装置将固定于活动压盘上的四支声学探杆贯入到海底以下指定深3.1系统