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海下科技研究所海下音傳實驗室
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聲學設備發展

聲學設備發展

掃頻聲納系統建置與精進

在繼續地音反算研究之過程中,本實驗室深刻體會到市面上掃頻聲納系統價格昂貴,再加上在使用時常無法取得完整資訊或原始資料,造成資料分析與反算研究之困難,因此本實驗室除了進行地音反算研究外,同時亦投入自行開發建置掃頻聲納系統,包含硬體系統、訊號處理模組、以及拖體。在硬體方面已成功結合掃頻訊號發射器、訊號接收器、以及系統控制與訊號處理元件,並將聲學發射器與接收器架設於拖體上,拖體外觀與佈放情形如 7所示。在軟體方面則整合多種訊號模式(不同訊號長度、編碼、與組合)進行底床探測,並完成訊號處理模組發展。本系統經過多次實海域量測測式,訊號品質皆非常良好且穩定,可清楚解析底床之層次結構( 8),並獲得量化底床參數,可運用於實際量測與底質探測上。此系統之自製發展為我國尚未具備之技術,也是本實驗室之具體技術成果產出。此自行開發之掃頻聲納不僅是進口替代品,市售或現有掃頻聲納系統均為獨立封閉之系統,使用者無法彈性運用,而本實驗室所建置的是可讓使用者完全掌握訊號模式與原始接收資料之系統,因此可與其他系統整合運用,並可在回波結構資訊以外,提供更豐富之底床參數資訊。再者,此系統之正確性亦在後續研究發表中獲得了驗證與肯定,顯示其實用性與可信度。

在建置掃頻聲納系統以後,本實驗室針對掃頻聲納系統進行了多次測試,不僅驗證了自製掃頻聲納之準確度,更對於各種掃頻聲納量測方法進行測試比較,持續精進掃頻聲納系統之架構以及量測方式,發展了包含極近底床量測系統、結合光學影像之掃頻聲納系統、以及指向接收式掃頻聲納系統( 9)等,皆為我國在掃頻聲納系統上之重要技術突破。

 

 7、自製掃頻聲納之拖體外觀以及佈放情形。

 

 8、自製掃頻聲納探測得之底床結構圖。

 

(a) (b)

 9、指向接收式掃頻聲納系統之外觀以及佈放情形