水域救援裝備:兼具前視和側掃聲吶功能的遙控水下機器人(ROV)

發布時間:2020-09-08點擊量:75

聲波是水下遠距離傳播的首選載體。聲納技術是將聲波應用于導航、通信和定位等的技術,通常在水下環境應用。聲納技術的主要優勢是可在水下能見度低的情況下使用。

加拿大DeepTrekker公司生產配備攝像頭的水下機器人(ROV),可360度查看水下情況,廣泛用于執行水下檢查、視頻記錄、維護和維修等任務,通過選擇搭載英國TriTech公司生產的TriTechMicron機械掃描式成像聲納(圖1)或TriTechGemini720is多波束成像聲納儀器(圖2),可顯著提高ROV識別隱藏物體的能力。這兩種聲吶采用了壓縮高強度雷達脈沖(CHIRP)技術,相較于傳統的聲納,大大提高了距離分辨率。這兩種聲納都具有側向和前視掃描功能。


TriTechMicron機械掃描式成像聲納采用了數字聲納技術(DST),從而提高了圖像分辨率和清晰度。這種技術通常在更大、更昂貴的聲納系統中使用。TriTechMicron是目前世界上最小的壓縮高強度雷達脈沖技術聲吶,具有體積小、操作簡單、成本低廉、可360度或扇形掃描、距離分辨率約7.5毫米(最小)等優點。

它與DeepTrekker公司生產的DTG2DTX2水下機器人產品兼容。

TriTechGemini720is多波束成像聲納可提供120度視野,距離分辨率為8毫米。使用72萬赫茲(720kHz)的工作頻率和集成聲速傳感器,可提供非常清晰的圖像。在能見度較低的條件下,30赫茲的更新率可以讓使用者立即查看周圍環境。它體積小,可與任何DeepTrekkerROV系統集成使用,還可與頭盔式顯示器配合使用,在渾水中為潛水員提供實時圖像。

搭載聲吶系統的ROV應用范圍如下:

1)搜救行動:使用聲納技術可以更容易地找到落水人員、事故船只以及溺水人員。

2)水下打撈作業:在深海打撈作業中,渾濁的水質使攝像機的最大可見距離降低,聲納技術有助于水下物體的定位。

3)檢查水下基礎設施:通過運用MicronGemini720is的聲納探測功能可以加快和簡化水下基礎設施(如管道系統)的定位和檢查過程。

4)水下探索:聲納ROV有助于海底沉船的探測和定位。

5)學術研究:可以幫助學術研究人員監測水生野生動植物或環境條件。

編者注:

我國水下機器人技術研究起步較晚,經過30多年發展,我國在浮游式、爬行式、拖曳式等ROV研發方面取得了長足發展。目前水下機器人的應用領域已擴展到包括市政飲水系統、排污系統、水下電纜、管道、海洋輸油管道的檢查,水利系統的水電站、船閘、大壩的檢測,修船廠的船體檢修、水下錨、推進器、船底探查,水下搜尋、海上救援工作,水產養殖的觀察、網箱檢查以及軍事安防等眾多領域。然而,由于國內對水下機器人的需求較少,并且探測水平、導航定位及制作工藝水平與國外有著較大差距,因此國內ROV用戶使用的產品多為進口,不僅價格高,而且配套服務也比較困難。


來源:《應急裝備技術》
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