本實用新型公開了一種下視與側視集成水下全景三維成像聲吶，包括側視聲吶、拖曳架、穩(wěn)定尾翼、下視三維聲吶、慣導艙、水下控制模塊、拖體框架、尾舵；所述拖體框架為扁平形架構，所述拖體框架底部設置有下視三維聲吶接收基陣，所述下視三維聲吶接收基陣的上方分別設有下視三維聲吶發(fā)射機、側視聲吶發(fā)射機、側視聲吶接收機、下視三維聲吶接收機；所述拖體框架的兩側分別設有兩組側視聲吶發(fā)射基陣和側視聲吶接收基陣；所述拖曳架后部設有慣導艙、下視三維聲吶發(fā)射基陣和水下控制模塊；本新型采用側視聲吶與下視三維聲吶集成，全景三維探測掩埋物、并實時獲得聲吶側下方更大開角范圍內(nèi)海底各類懸浮和沉底小目標以及海底地貌的高分辨率成像結果。

技術領域

本實用新型涉及涉及海洋工程技術設備領域，特別涉及一種下視與側視集成水下全景三維成像聲吶。

背景技術

隨著海洋科技、海洋經(jīng)濟的深入發(fā)展，對海洋的認知和開發(fā)已遍布海洋的各個區(qū)域，對探查裝備的能力需求越來越高，要求探查裝備的探測能力從近海延展到中遠海，從水中懸浮、沉底目標擴展到海底以下地質(zhì)層或掩埋物體。因此，對可探測懸浮、沉底和掩埋目標的海洋全景三維探查系統(tǒng)的需求越來越迫切。

在各類小目標探查中，掩埋物探查一直是水下目標探查的一個技術難題。當前主要解決方案有兩種：聲學探測與磁探。其中，磁探技術作用距離近，分辨率低，探測能力有限(如不能探測非金屬目標等)，虛警率高，且對載體有苛刻的要求(如消磁等)，應用范圍相對有限，聲學的探測方法是水下掩埋物的優(yōu)選。

現(xiàn)有技術中，傳統(tǒng)的聲學探測手段主要為淺地層剖面儀，其缺陷表現(xiàn)為：1、淺地層剖面儀探測效率低、分辨率低，一般只能用于探測較粗的管線目標或較大范圍的地質(zhì)剖面，不適合用來探測較小的掩埋目標；2、淺地層探測多為二維成像，只能獲得設備下方的剖面圖像；3、掩埋物探測一般需要聲波的工作頻率較低，由此帶來的缺點是分辨率較差。

實用新型內(nèi)容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種下視與側視集成水下全景三維成像聲吶，針對現(xiàn)有技術中的不足，本新型采用側視的三維高頻聲吶與下視三維探掩埋聲吶相互集成，全景三維探測掩埋物、獲得海底目標高分辨成像，兼顧了探掩埋和高分辨的需求，同時提高了探測寬度，可將探測開角增大至160°以上。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種下視與側視集成水下全景三維成像聲吶，包括側視聲吶發(fā)射基陣、側視聲吶接收基陣、拖曳架、穩(wěn)定尾翼、下視三維聲吶接收基陣、下視三維聲吶發(fā)射機、側視聲吶發(fā)射機、側視聲吶接收機、下視三維聲吶接收機、下視三維聲吶發(fā)射基陣、慣導艙、水下控制模塊、拖體框架、尾舵，其特征在于：

所述拖體框架為整體對稱并帶有圓弧形前艏的扁平形架構，其中間豎向固定設置有拖曳架、后部兩側固定裝配有兩塊穩(wěn)定尾翼，所述穩(wěn)定尾翼之間設置有兩組尾舵；所述拖體框架底部設置有下視三維聲吶接收基陣，所述下視三維聲吶接收基陣的上方分別固定設置有下視三維聲吶發(fā)射機、側視聲吶發(fā)射機、側視聲吶接收機、下視三維聲吶接收機；所述拖體框架的兩側側壁上分別對稱式設置有兩組側視聲吶發(fā)射基陣和側視聲吶接收基陣；所述拖曳架后部固定設置有慣導艙，所述慣導艙的兩側分別設置有下視三維聲吶發(fā)射基陣，所述下視三維聲吶發(fā)射基陣的兩側分別固定設置有多個水下控制模塊；所述拖體框架內(nèi)部中間位置還設置有發(fā)射電子艙和接收電子艙，拖體框架外部裝配有蒙皮，從而構成探測聲吶拖體，并通過互聯(lián)纜與母船連接。

所述下視三維聲吶發(fā)射機、下視三維聲吶接收機、下視三維聲吶發(fā)射基陣、下視三維聲吶接收基陣協(xié)調(diào)工作構成下視三維聲吶，所述下視三維聲吶接收基陣為三維面陣式配置，并通過垂向上利用匹配濾波、垂直航跡向方向上為多波束的波束形成處理、在航跡向上的合成孔徑處理，探測獲得海底懸浮、沉底、掩埋目標的三維圖像；

所述側視聲吶發(fā)射機、側視聲吶接收機、側視聲吶發(fā)射基陣、側視聲吶接收基陣協(xié)調(diào)工作構成側視聲吶，所述側視聲吶利用自適應孔徑處理和多通道大規(guī)模波束形成算法，實時獲得高分辨海底聲吶圖像；并實時獲得聲吶側下方更大開角范圍內(nèi)海底目標的高分辨成像。