Гидролокаторы

Если вам нужна техническая документация или консультация по гидроакустическому оборудованию, обратитесь к нашим специалистам через форму обратной связи на странице «Контакты».

Какими бывают гидролокаторы

Классификация типов гидролокаторов (сонаров) зависит от принципа действия, назначения, способа обзора пространства. Вот основные типы.

По принципу действия

Это самая фундаментальная классификация.

• Пассивные гидролокаторы принимают только собственные шумы цели (винты, механизмы, кавитацию) – сами они не излучают сигнал. К их преимуществам можно отнести скрытность, дальность действия до сотен километров (при хороших условиях) и низкое энергопотребление. Однако с помощью них нельзя определить расстояние до цели. Также они не могут обнаружить «немые» объекты, не испускающие шумов.
• Активные гидролокаторы сами излучают акустический импульс и принимают его эхо от объекта. Это позволяет точно определять дистанции и координаты любых предметов и поверхностей под водой. Ограничения таких сонаров связаны со скоростью звука в воде и меньшей дальностью (обычно до десятков километров).

По способу обзора

• Однолучевые сонары сканируют пространство в одной точке под определенным углом. Такая технология чаще используется для эхолотов.
• Многолучевые гидролокаторы имеют сотни лучей, формирующих «веер». Такие приборы позволяют за один проход картографировать широкую полосу дна. Среди них отдельно выделяются гидролокаторы бокового обзора, которые направляют узкие лучи влево и вправо, давая на выходе полноценную звуковую «фотографию» дна, а также круговые и секторные варианты (о них будет рассказано далее).

Гидролокаторы также делятся на аналоговые и цифровые. У аналоговых приборов сигнал от антенны передается по кабелю, с увеличением длины которого растет уровень помех. Такие сонары, как правило, снабжены устройствами записи аналоговых сонограмм. Современные гидролокаторы – цифровые; аналогово–цифровой преобразователь сигнала у них совмещен с антенным блоком, в результате чего неискаженный цифровой сигнал может передаваться по кабель-тросу большой длины.

Важнейшей характеристикой сонаров является рабочая частота. Связь между этим параметром, дальностью и разрешением обратно пропорциональна: чем ниже частота, тем дальше работает прибор, но тем хуже он различает мелкие детали.

• Сверхнизкие частоты (ниже 1 кГц) используются для глобального поиска подводных лодок на дистанциях до 300 километров, но разрешение там настолько низкое, что цель видна просто как размытое пятно.
• Низкие частоты (1–10 кГц) позволяют видеть цели на дальности от 10 до 100 километров и применяются в эхолотах глубокого моря и противолодочных станциях.
• При средних частотах (10–100 кГц) дальность сокращается до 1–10 километров, зато разрешение становится достаточным для навигации и поиска объектов.
• Высокочастотные сонары (100–500 кГц) работают уже на дистанциях от ста метров до одного километра, но дают высокое разрешение, необходимое для систем бокового обзора, подводных роботов и рыбопоисковых эхолотов.
• Наконец, сверхвысокие частоты (выше 500 кГц) обеспечивают детальное изображение тонкой структуры дна или биологических объектов, однако их дальность редко превышает 100 метров, поэтому они применяются в основном в специализированных задачах, таких как инспекция подводных трубопроводов вблизи.

Как правило, гидролокаторы работают на одной или двух фиксированных частотах, что позволяет адаптировать прибор под конкретные задачи. К примеру, одна и та же модель может поставляться в низкочастотном варианте, например 100/350 кГц, или в высокочастотном – 325/780 кГц, где более высокая частота дает лучшее разрешение, но уменьшает дальность действия. У некоторых моделей есть функция параллельного использования двух частот – это заметно улучшает как полноту охвата, так и четкость получаемого изображения.

Гидролокаторы бокового и кругового обзора

Гидролокатор бокового обзора (ГБО) – это один из типов активных сонаров. Если обычный эхолот показывает профиль дна под килем (как разрез), то ГБО создает сонарограмму дна и объектов на нем справа и слева от носителя.

Гидролокатор бокового обзора фиксирует время возврата эха от каждой точки дна. Чем дальше объект от носителя, тем позже приходит сигнал. На выходе получается изображение, где темные (или белые, в зависимости от настройки) участки – это акустическая тень, яркие участки – сильное отражение от твердой поверхности, а средние тона – ил, песок или гравий.

По акустической тени специалист определяет, что он видит. Например, объект высотой один метр на ровном дне даст тень длиной в несколько метров. По длине тени можно вычислить высоту объекта через простую тригонометрию: зная угол падения луча и расстояние до объекта.

С помощью гидролокаторов бокового обзора специалисты могут детально рассматривать затонувшие корабли, трубопроводы и кабели, геологические структуры, якоря, контейнеры, обломки самолетов и многое другое.

Области применения гидролокаторов бокового обзора:

1. гидрография и морская геология (картографирование дна для навигационных карт, поиск опасных скал, обследование месторождений);
2. поисково-спасательные работы (поиск затонувших судов, черных ящиков самолетов, обломков фюзеляжа);
3. нефтегазовая отрасль (инспекция трубопроводов на предмет размыва или оголения, поиск препятствий перед укладкой);
4. осмотр подводных конструкций (например, опор мостов, элементов плотин);
5. подводная археология (поиск древних кораблей, затонувших городов).

Гидролокатор кругового обзора – это устройство, которое создает картинку вокруг носителя на 360 градусов в реальном или близком к реальному времени. Если гидролокатор бокового обзора можно сравнить с фотоаппаратом, снимающим полосу дна справа и слева по мере движения, то круговой сонар – это «радар», который сканирует всю окружающую обстановку.

Обычно используется одна узкая антенна (или одна гидрофонная решетка), которая физически вращается вокруг вертикальной оси. За один полный оборот она зондирует пространство узким лучом во всех направлениях. На экране последовательно выстраивается круговая картинка.

Гидролокатор секторного обзора создает акустическую картинку объектов в пределах определенного сектора, как правило, от 90 до 130 градусов по горизонтали. Благодаря такому сужению зоны обзора устройство выдает более высокую частота смены кадров и лучшую детализацию именно в том направлении, которое важно оператору.

Применение гидролокаторов

Для исследования дна применяют три основных способа установки сонара.

1. Буксировка на тросе за кораблем. Так называемая «рыба» идет на заданной глубине, что дает чистый сигнал. Однако с увеличением длины каната падает точность позиционирования, а над неровным дном приходится постоянно регулировать трос.
2. Жесткое крепление на корпусе судна или аппарата. Дает хорошую привязку к координатам благодаря близости GPS-антенны, однако качество съемки может пострадать от качки. Обычно используется на мелководье.
3. Стационарный способ: сонар на штативе устанавливается на дно, обеспечивая круговой обзор на 360 градусов. Это лучший вариант для длительного наблюдения за одной локацией, но совершенно бесполезный при необходимости охватить большую площадь.

В последнее время становится все более актуальным применение гидролокаторов (в первую очередь бокового обзора) на телеуправляемых (ТНПА) и автономных аппаратах (АНПА). Сонар служит «видеокамерой» реального времени, позволяя оператору видеть в мутной воде и безопасно маневрировать. Также он помогает автономным роботам ориентироваться под водой без GPS и создавать детальные карты дна.

Мы предлагаем возможность купить гидролокаторы в РФ

Для определения оптимальной комплектации оборудования, отвечающей вашим профессиональным потребностям, рекомендуем обратиться за консультацией к нашим экспертам.

Вы можете связаться с нами по любым вопросам: поверка, калибровка, монтаж, ремонт и техобслуживание оборудования (в том числе гидролокаторов бокового обзора и других типов). Мы доставляем устройства по всей России и в страны Таможенного союза. Изделие со склада отгружается в день заказа. Возможна постоплата по условиям конкурсной закупки. Предоставляется вся необходимая техническая документация: паспорта, руководства, сертификаты.