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覆蓋寬度高達12 倍寬深比 測深同時旁掃開角180°工作
1. 簡要介紹
在80 年代末期，ATLAS 海洋機器公司在世界上開發出瞭第一臺淺水多波束掃測系統並投放市場。從那時起多波束掃測系統就引起瞭市場的廣泛關註，被近海、河流和內陸水域的測繪界廣為接受。之所以如此，就是因為該系統具有寬覆蓋、高精度的優點，甚至外延的波束精度也很高。而且水深點間隔很窄。
ATLAS FANSWEEP 20 型多波束水深掃測開角161°，與此同時可以開角180°旁掃同時工作。ATLAS 20 型多波束有兩種不同的型號。100Khz 換能器工作的水深可達600 米。
200Khz 換能器工作水深為250 米。在世界上很多測量船都裝備瞭ATLAS 20 型多波束系統用於水文測量和近海工程調查。
此圖為在赫爾辛基南部4 海裡區域，芬蘭海軍使用ATLAS 20 型多波束測繪成圖。
2. ATLAS 20 型多波束詳細描述
2.1 應用范圍
ATLAS 20 型多波束的應用范圍如下：
○ 水文測量
○ 搜尋水下物體，如沉船
○ 海圖，江圖測繪
○ 疏浚測繪
○ 在沿海敷設電纜管線時的調查和施工控製
○ 用於科研目的水深調查
2.2 主要特點
ATLAS 20 型多波束具有如下特點：
○ 應用水深范圍廣泛，250 米—600 米，從內陸水域至沿海一直到大陸架延伸的范圍都可使用。
○ ATLAS 20 型多波束覆蓋寬度可達水深的12 倍，分辨率為1440 個波束。在測深的同時可開角180°進行旁掃，分辨率為4096 個幅度值。以上指標仍為當今多波束市場上先進的技術指標。
○ATLAS 20 型多波束6 倍覆蓋寬度內的數據滿足IHO 44 標準的精度要求。
○ 旁掃圖像與側身數據可以同時輸出，並可經過後處理疊加顯示。
○ 換能器的體積小，重量輕，便於安裝。
○ 與ATLAS 的其它測繪產品共享控製軟件，而且遠程登錄裝置可以長期提供售後技術支持。
2.3 水底分辨率
水底測繪的分辨率取決於橫向的波束數量，縱向的波束寬度和發射頻率。與傳統的多波束相比，ATLAS 20 型多波束的橫向分辨率與縱向分辨率的比例可以調整設置，從1：1 到1：13。而傳統的多波束的這種比例是不能調整的，固定為1：1。因此分辨率較低會漏掉很多水底信息。
除瞭上麵提到的因素，測量船的速度也可以影響分辨率。通常不同系統的分辨率的確定是按照20 米水深，6 節航速使用系統最高分辨率進行測繪，取其1m2 水深點進行比較。
以上固定麵積分辨率的計算可以清晰地看出ATLAS 20 型多波束與傳統多波束的區別。高分辨率的設備可以檢測到水底較小的物體。而且ATLAS 20 型多波束在測深的同時還有旁掃功能，每次發射達4096 個幅度值，對尋找物體，檢測地形地貌是非常有效的手段。200Khz 換能器的精度為5cm+0.2%水深，100Khz 換能器的精度為10cm+0.2%水深。
2.4 系統結構
上圖是一種完備的內業外業典型配置圖
GPS 定位系統，電羅經和運動補償器以及聲速機通過串行介面與電子櫃相連。除瞭外圍設備ATLAS FANSWEEP 20 型多波束還包括如下部分：
(a) 換能器模塊，可以按照用戶的要求采用不用的安裝方式，見下圖。
(b) 電子櫃—介面處理器系統
電子櫃提供測繪系統與各種傳感器（定位設備，運動傳感器等）的介面。並且將其數據轉換成LAN 網數據，從而提供給采集數據的PC 機，見下圖。
電子櫃其實是多波束系統的預處理器。要接收傳感器的數據經過預處理以後再傳輸給數據采集PC 機，執行數據采集PC 機的各種指令。操作員對系統的設置都要在PC 機上輸入，通過電子櫃來執行。
(c) 軟件的應用
ATLAS FANSWEEP 20 型多波束的系統設置由ATLAS Hydromap control 軟件來執行。
Hypack 軟件執行數據采集和測試設計，以及後處理工作。
3. 技術規格表
ATLAS 20型多波束主要參數
參數 | 100kHz | 200kHz | 備註 |
最大深度 | 600m | 300m | |
最小深度 | 1m | 0.5m | |
垂直精確度 | ± 10 cm + 0.2% of depth | ± 5 cm + 0.2% of depth | 8倍覆蓋寬度以內的數據滿足IHO的標準 |
傳輸脈沖長度 | 60 ... 350 μsec | 40 ... 240 μsec | 出廠設置 |
波束角度 | 1.3° x < 1.0° | 如果選擇的是“等角” |
掃描開角（深度測量法） | 161° | 12倍覆蓋寬度 |
掃描開角（側掃） | 180° | |
纜線長度 | 20m | 10公斤重 |
傳動功率 | 3,000 W | 1,000 W | 每個傳感器， 自動控製 人工控製< 20 W |
接收放大 | 根據時間段自動控製 | 手動輸入TVG啟/停增益 |
電子數顯深度限製 | 手動輸入最小、最大深度 | |
可選地形覆蓋度 | 自動: 100,200,400,600,800,1000,1200% of depth 手動.: 0.01 - 800 %, step = 0.01% | |
可選側掃覆蓋度 | 自動: 100%, 200%, 400%, 600%, 800%, 1000%, 1200% of depth 自動:±50,100,200,600 m lateral dist. 手動: 0.01 - 800 %, step = 0.01% | |
用戶可選擇的波束數 | 20 ¼ 1,440波束 | 操作員輸入：波束的數量 |
橫向波束寬度 | 等腳印或等角度 | 用戶可選擇 |
側掃振幅 | Max 4,096 | 固定值 |
可工作海麵狀況 （等同於海況5） | Max. Roll: ± 15° Max. Pitch: ± 15° Max. Heave: ± 5 m | |
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