多波束測深系統的核心原理

更新時間：2025-09-24

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多波束測深系統的核心原理是通過換能器陣列向水下同時發射多個扇形波束，接收海底反射的回波信號，結合聲速、發射角度和回波時間等參數，計算出不同位置的海底深度，最終生成高精度海底地形圖。

其關鍵工作流程可分為4個步驟：

1. 波束發射：系統的換能器陣列（通常安裝在船底）向水下發射一束覆蓋較寬扇區的聲波，該聲波會分解為數十至數百個緊密排列的獨立子波束，實現對海底的“面狀"覆蓋。

2. 信號接收：當聲波遇到海底時發生反射，產生的回波信號被換能器陣列接收。不同子波束對應海底不同位置的反射信號，可同時獲取多個測點的回波數據。

3. 數據計算：系統根據“回聲測深原理"（深度=聲速×回波時間/2），結合每個子波束的發射角度、船舶實時位置（GPS）和姿態（橫搖、縱搖、艏搖）等校正信息，計算出每個測點的精確海底深度。

4. 地形生成：將所有測點的深度數據與對應的地理坐標匹配，經過數據處理后，生成連續的海底三維地形圖或深度模型，實現對海底地形的精細描繪。