多波束系统与侧扫声呐的探测原理有相似之处,都是利用一个垂直航向排列的向海底发射的扇形波束剖面进行扫测,但多波束主要关心的是回波的传递时间,而侧扫声呐主要关心的是回波(或反向散射波)的脉冲幅度。与此相应的是两种仪器设计理念上的不同:多波束实质上是一套测深系统,测定水深并定位是其基本功能;侧扫声呐初用于**,后来才逐渐发展到民用,迅速地发现、识别并判定目标是其基本功能。
从原理上讲,侧扫声呐适合搜索和发现海底目标,多波束则适合全覆盖测定水深,并根据水深变化判断目标的范围和大小,在实际应用中往往也是这么做的。
研究自适应模基处理(MBP)方法,这是基于数据驱动的动态模型匹配方法(图3)。此类方法首先建立一些参数不确定的模型集,利用水声时空数据根据一定处理准则进行递归估计所构建模型的参数,海缆检测机器人,从而得到一个与“环境场”相匹配的“拷贝场”模型,所构建的“拷贝场”模型可以随着环境的变化而进行相应的调节,在此基础上进行目标信号的探测,从而提高了方法对环境的适配性。
模基处理主要有3方面优势:①它是递归的,海缆检测机器人价格,因此可以序贯地修正对声呐和环境参数的估计;② 可以包含系统和测量噪声,这里的噪声不仅指声学噪声,也包括模型参数的输入误差;③其输出之一是新息序列,海缆检测机器人生产,可以在线测试模型与数据的匹配程度,通过分析新息序列的统计特性评价处理器的整体性能。
多波束系统无法实时直观的反映海底情况,必须先构建数字地形模型,再根据DTM构建地貌影像图,从而反映细微的地形起伏所导致的坡度和坡向变化;此外,多波束的中央波束探测效果好,边缘波束效果差;多波束采用三维可视化的方法进行目标判断,在3D GIS系统中可以直接提取目标物的平面位置和高度,还能够从不同的角度进行观察,便于掌握目标物的形状特征。但是,除非我们在进行测深的同时采集反向散射强度信息,否则我们无法得到与目标物的底质类型相关的信息。对于埋在海底以下,或者其他没有明显外形特征的目标,多波束和侧扫声呐往往无能为力。