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精雕细琢,厚积薄发 ——海卓SS900专为微小型无人平台打造的高清侧扫声呐

精雕细琢,厚积薄发 ——海卓SS900专为微小型无人平台打造的高清侧扫声呐 海卓同创
2020-09-12
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导读:随着各类无人平台的成熟,急需一款体积小、功耗低、性能优越的为无人平台搭载应用专门设计的侧扫声呐来满足水下探测应用。海卓同创在丰富的产品化和实践经验的积累下,与不同领域的合作伙伴共同推出专为微小型无人平

摘要

       传统拖曳式侧扫声呐作为一种最为通用的水下成像设备已经在水下工程检测、应急搜救、救援打捞、暗管排查、航道碍航物扫测等诸多领域得到了广泛的应用。随着无人船、ROV、UUV等小型无人平台的成熟和在各领域广泛应用,急需一款针对无人平台搭载而单独设计侧扫声呐设备,且能满足“体积小、功耗低、功能强大、性能稳定可靠”,以满足各种水下探测应用。海卓同创在丰富的产品化和实践经验的基础上,与不同领域的应用专家共同推出专为微小型无人平台打造的高清侧扫声呐——海卓SS900,让声呐集成工作即装即用、可靠轻松。


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为什么海卓SS900适合微小型无人平台搭载

体积小、重量轻、指标先进

      海卓SS900采用一体化设计,整机长50cm,外径7cm,采用铝合金外壳设计,重量2.5kg,整机功耗不大于15W,绝对适合微小型平台搭载。

     海卓SS900采用900kHz工作主频,0.2ᵒ水平波束角,50ᵒ垂直波束角,斜距20米的沿航迹向分辨率为0.07米,垂直航迹分辨率为1cm,声学指标均达到国际同类产品先进水平,确保图像分辨率。

 一体化、深集成、使用简单

       海卓SS900微小型一体化侧扫声呐具有接口简单和高集成度的特点,整个设备只需要一条由以太网线和电源线组成的水密电缆,无需任何数据接口转换占用平台内部空间,10~36VDC宽电压供电适配各种类型电池,真正做到即插即用,能够满足各类微小型UUV、ROV、无人船和各类平台的系统集成和二次开发应用。

软件新、跨平台、功能丰富

       面向微小型无人平台专用的海卓SS900,在软件方面也有全面的考虑。如果是常规使用,我们有专业的HydroSonar软件提供完整的侧扫声呐功能;如果专注应用开发,可以能够提供功能完善的微服务程序为用户提供数据接口保证;如果需要深度集成,还能提供开放接口的SDK开发包;针对个性化需求还能提供软件的功能定制服务,确保不同用户需求,而且这些软件都是跨平台、兼容不同操作系统。

海卓SS900实景照片如下:

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海卓SS900如何实现高清成像


高集成度声呐电子系统

海卓SS900的硬件电子平台在继承了原有侧扫声呐优秀特性的基础上,采用了更先进的设计理念和更高集成度的设计方案,采用超低功耗电子器件、微型板间连接工艺、微小型高效率发射电路和高性能信号处理模块,形成了全新一代的高集成度微小型侧扫声呐产品平台。如下图所示,在保证所有性能指标的前提下,全新一代侧扫声呐产品平台和传统高性能侧扫声呐电路的对比。

先进的宽带信号处理技术

海卓SS900的信号带宽最宽可达100kHz,保证发射信号形式上既能发射极窄脉宽的信号,又能发射长Chirp信号,在同等距离条件下可以获取更高的距离分辨率。同时海卓SS900采用的适应波形调整技术,可以根据量程自动调整CW和chirp信号的切换,无需手动调节,保障成像分辨率与探测距离之间的最优组合,更适合微小型无人载体的应用场景。如下图所示,宽带信号技术有效提高距离分辨率,水下脚手架结构清晰展现。

成熟的软件/硬件图像均衡技术

海卓SS900集成了海卓同创专有的软硬件图像均技术,该技术的基本原理是硬件上采用了24位高性能ADC,充分的保障数据的大动态范围,最大限度的允许地形起伏造成的回波信号幅度的剧烈变化,保障回波数据不限幅;同时软件上结合回波特性采用自适应动态归一化算法和图像均衡技术,使微弱目标也能清晰显示。

如下图所示,采用软硬件组合图像均衡技术提高了侧扫声呐的成像效果,近处的桥墩和远处的目标细节结构均能清晰展示。


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哪些小型无人平台搭载了SS900

大量小型无人船完成搭载

海卓SS900作为最适合无人平台搭载高性能侧扫声呐,已经在各类微小型无人平台中得到搭载应用。

ROV的搭载也在不断进行

国内主流ROV厂商已完成海卓SS900的搭载应用,Blue Robotics微型ROV用户和某警用微小型ROV都即将完成搭载和应用。

完美解决UUV侧扫声呐搭载我们有另一款产品

这款产品有效解决了各种微小型UUV的安装集成、进口顶级产品的原位替换、各种电磁干扰和声干扰的有效屏蔽和算法降噪以及全面的软件支持,让各类微小型UUV集成高性能侧扫声呐更加简单。

具体内容下期详细介绍!

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无人平台搭载效果如何?

无人平台搭载测量成果较多,筛选了几个典型的应用成果,欢迎电话索取原始数据!

水下人形目标搜索,形态清晰,可精准判断。

水下结构物检测,复杂结构清晰展现

水下小目标搜索,微小目标成像清晰


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最后说明

为啥电子部件那么小,换能器还那么长?

各类声呐的角度分辨率都是与声呐的有效孔径(在侧扫声呐里就是换能器的长度)相关的,除非是合成孔径声呐,否则没有足够长度的有效孔径保证的分辨率指标都是不可信的。43cm的换能器长度是海卓SS900水平波束角0.2度的保证。

搭载到ROV或者UUV上耐压多少?

换能器的标准耐压都能达到1000米,更深可以定制;SS900整机本身耐压可达300米,绝大部分的ROV搭载都能满足要求了。

二次开发怎么做?

海卓SS900主要面向微小型无人平台集成用户,除了提供软件开发包SDK外,我们还提供全面的技术支撑,确保各类平台顺利集成和软件的二次开发。


如有其他问题请随时致电海卓同创

我们将会与您请教探讨


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