Гидрография. Съемка и определение параметров морей, озер, рек и лиманов

Эхолот Sonarmite

Возможность подключения к тахеометрам и к контроллерам

В 1997 году компания Ohmex произвела революцию на рынке выпустив SonarLite – первый в мире действительно портативный эхолот. Он стал эталоном на рынке и до сих пор остается выбором множества исследовательских компаний по всему миру. Выпуск прибора SonarMite знаменует следующий этап развития оборудования. Эхолот SonarMite-результат почти двух лет исследований и развития. Его применение значительно расширяет возможности оборудования для гидрографического исследования мелководий. Прибор разработан в соответствии с концепцией WinSTRUMENT, что означает возможность полной интеграции с современными портативными компьютерами и новыми технологиями измерений.

Основные особенности SonarMite

• Технология Bluetooth обеспечивает беспроводное подключение к портативным ПК на базе Windows
• Всегда точные результаты благодаря применению технологии Smart – специальному датчику с контролем качества результатов
• Встроенная аккумуляторная батарея, обеспечивающая работу в течении всего дня
• Простая интеграция с другими современными программами и GNSS системами

В гидрографическом мире уже стало традицией называть устройства «черный ящик», так как они имеют минимальный пользовательский интерфейс и не имеют возможности подключения к ПК! В большинстве случаев это прибор с ограниченными возможностями по сравнению с функционалом традиционных систем. SonarMite открывает пользователю возможность подключений к ПК для интеграции решения с другими программными продуктами, используя беспроводную связь Bluetooth. Наличие беспроводных подключений с одной стороны обеспечивает соединение с другими устройствами на расстоянии до 50 м, а с другой стороны высокую прочность и степень защиты прибора. Теперь стал возможным процесс измерений, когда полностью водонепроницаемый SonarMite используется в тяжелых эксплуатационных условиях, а более чувствительные к воде персональные компьютеры могут быть расположены на расстоянии в более благоприятных условиях.

В SonarMite MTX/BTX, наряду с технологией глубинных измерений Smart, применяется современный алгоритм обработки каждого измерения глубины DSP, чтобы пользователь мог получить максимально надежный результат. Вышло обновление для программного продукта SonarW7, которое обеспечивает работу в последней версии Windows. Полевое программное обеспечение для управления SonarMite можно установить на любое устройство на базе Windows.

Комплект поставки

Стандартная комплектация SonarMite МТХ:

• SonarMite МТХ в комплекте с Bluetooth антенной
• Датчик измерения глубины Smart P66 в комплекте с кабелем 5 м и встроенным процессором
• Разъем для передачи данных
• Прочный пластиковый кейс класса защиты Ip68
• Программа SonarW7 для импорта/экспорта и обработки данных
• Разъем для подключения внешнего аккумулятора

Ниже приведен краткий список дополнительных аксессуаров для SonarMite

• Программное обеспечение SonarMite для КПК на платформе Windows Mobile
• Программное обеспечение SonarMite W7 для планшетов и портативных ПК
• Разъем USB для передачи данных
• Алюминиевая подставка для установки датчика на вехе
• Датчик измерения глубины Smart 200/30 Кгц в комплекте с кабелем 5 м и встроенным процессором
• Два датчика измерения глубины Smart P66 в комплекте с кабелем 5 м и встроенным процессором

Варианты конфигурации

SonarMite МТХ-компактная, портативная, энергоемкая система применяемая на мелководье для гидрографических исследований. Малый размер и низкое энергопотребление делают систему простой в развертывании и удобной для транспортировки до удаленных или недоступных объектов. SonarMite МТХ разработан на базе SonarMite (однолучевого эхолота), но позволяет подключать широкий спектр различных однолучевых датчиков для гидрографической съемки мелководья. Доступны следующие конфигурации для работы с SonarMite МТХ:

• Один однолучевой датчик на частоте 235КГц, работающий в режиме BTX
• Один двухлучевой датчик на частотах 200/30 КГц, работающий в режиме MTX
• Три однолучевых датчика на частоте 235КГц, расположенных на двух разных глубинах, работающих в режиме Развертка
• Один датчик на частоте 200 КГц по центру и два датчика на частоте 235 КГц справа и слева
• Один датчик на частоте 200/30 кГц по центру и два боковых датчика на частоте 235 кГц

Все модели используют различные взаимозаменяемые датчики Smart. Самый простой вариант это использование SonarMite в режимах SPX и BTX с датчиками на частоте 235 кГц в том же формате, как и предыдущую систему SonarMite BT. Эти одноканальные датчики можно легко заменить на двухчастотные, работающие одновременно на 200 кГц и 30 кГц . Как и в предыдущих версиях SonarMite каждое измерение глубины записывается вместе с оценкой качества результата для последующего анализа данных обследования.

Режим МТХ в конфигурации с несколькими датчиками, работающими в режиме Развертка, представляет собой промежуточное решение между широкополосным и одночастотным. Данная конфигурация состоит из множества однолучевых эхолотов, расположенных вокруг судна, как правило опорная рама монтируется за корму, но также возможна установка вокруг судна с различными смещениями положений относительно антенны, поэтому для удобства датчики называют ‘Левый борт’, ‘Центр’ и ‘Правый борт’. Многоканальные устройства могут быть настроены в двух основных форматах: три датчика на частоте 235 кГц или со следующей структурой 235+200+235 кГц. Использование структуры с различными частотами дает возможность использовать датчики на более близком расстоянии, избегая проблем связанных с перекрестными помехами между датчиками, работающими на одной частоте.

Стандартно гидроакустическая система представлена датчиками линейно установленными вертикально вокруг судна на равных расстояниях. Эти системы используются в условиях критического мелководья (порты, каналы и др.). Покрытие дна составляет 100%, в зависимости от расстояния между датчиками и глубины.

Эти системы обеспечивают основные требования установленные Международной гидрографической организацией: 100% охват и высокая точность. Использование нескольких датчиков помогло решить или вообще исключить проблемы, связанные с ошибками системы, такими как ушедшие в сторону измерения, вызванные неправильными поправками за движение или рефракцией воды. Скорость звука в воде составляет примерно 1500 метров в секунду, но эта скорость может меняться с изменением температуры, солености и давления. Эти изменения могут радикально изменить траекторию прохождения звука через воду, также как и изменение скорости звука между слоями воды может вызвать ее преломление. Измерения выполненные несколькими датчиками вертикально через толщу воды свободны от ошибок рефракции, вызванных неоднородностью или многослойностью воды с различной плотностью/температурой. Применение однолучевого эхолота приводит к тому, что результат измерения – это осреднённое значение скорости прохождения звука вертикально через толщу воды прямо и обратно без учета преломлений и рефракции.

Динамические GPS данные являются достаточными для систем в которых не происходит быстрая смена направления, поворот на месте или движение с поворотом, т.е. для судов с малой площадью ватерлинии данной точности определения местоположения достаточно, чтобы точно задать курс. Для более точных систем требуются двухчастотные антенны GNSS, которые обеспечивают информацией о текущем положении и об отклонении направления от истинного азимута.

Влияние крена и тангажа не так сильно влияют на систему при линейной развертке, так как они обеспечивают широкую площадь захвата луча. Если используются двухчастотные GNSS приемники, то влияние тангажа монтажной стрелы также может быть рассчитано, как разница высот двух антенн, если они установлены на той же оси, что и стрела.

Монтаж и Эксплуатация

Стандартно для настройки устройства для гидрографических съемок используется прямое подключение эхолота к ПК или КПК по кабелю или Bluetooth с последующим запуском ПО для управления настройками и запуском измерений. Другой вариант – это использовать 2 канала передачи данных одновременно для работы в реальном времени: серийный кабель используется для передачи и обработки данных в режиме реального времени, а параллельно по каналу Bluetooth данные для графического отображения глубины.

Включение системы

Перед включением системы необходимо проверить заряд питания и подключить датчик к разъему ‘Txr’ на передней панели, наряду с подключением антенной по Bluetooth соответствующий светодиод включается.

Сбор данных

Если подключенные датчики не используются в режиме простого сбора данных, то система SonarMite позволяет совместно с программным пакетом SonarW7 предоставлять полный пакет гидрографических данных:

• Данные координат XYZ, полученные с тахеометра, и время
• Данные координат XYZ, полученные с GNSS приемника в режиме RTK, и время
• Данные координат XY, полученные с GNSS приемника в режиме DGPS, течение и время
• Расстояние и направление, полученное лазерной рулеткой, течение и время
• Предыдущие маркеры собраны в предыдущих событиях

Все данные привязаны к внутренним часам системы, поэтому при использовании SonarMite и GNSS приемников часы должны быть синхронизированы по времени GPS (по Гринвичу).

Настройки скорости звука

По умолчанию в SonarMite установлена стандартная скорость распространения звука в воде — 1500 м/сек. Для удобства есть возможность изменить данный параметр во время калибровки или в процессе пост-обработки, т.к. на практике это значение может варьироваться в зависимости от нескольких факторов:

• Температура Воды
• Соленость Воды
• Мутность Воды

Все вышеперечисленные факторы влияют на плотность воды, а следовательно на скорость распространения импульса и глубину, рассчитанную SonarMite по времени прохождения сигнала. Пользователь может измерить скорость звука в воде, используя профиль скорости и специальный измерительный прибор или может использовать статические измерения глубины SonarMite над известной точкой и затем сравнить результат и известную глубину. Разница в скорости звука между теплой пресной водой и холодной соленой водой составляет около +/-30 м/секунду, что соответствует погрешности изменения глубины +/-2%. Например, стандартно глубина на которой производят обследования составляет 10 м., то ошибка измерения из-за неточного определения скорости распространения звука может составить около 20 см. Скорость распространения звука – является наиважнейшим параметром для получения точных результатов измерения.

Защита от обратного напряжения

SonarMite защищен от ошибок неправильного подключения или прямого короткого замыкания с помощью внутреннего диода и плавкого предохранителя 1 Ампер. Если предохранитель сработал, то система должна быть отключена на 1 минуту, чтобы предохранитель смог остыть и восстановить себя.

Влагозащищенность

SonarMite соответствует классу защищенности IP65 — этот стандарт означает, что оборудование может выдержать легкие брызги воды из шланга в течение короткого периода времени, но не подходит для погружения в воду на любую глубину или для нахождения в неблагоприятных погодных условиях длительный период времени. Степень герметизации SonarMite также распространяется на все разъемы или заглушки, благодаря специальным резиновым уплотнительным кольцам. Данная защита не распространяется на некоторые компоненты, которые по определению не предназначены для наружного использования, такие как Сетевое зарядное устройство батареи и серийный кабельный разъем D9.

HyDrone-RCVtm

HyDrone-RCVtm представляет собой портативную гидрографическую платформу с возможностью дистанционного управления. HyDrone-RCVtm и эхолот SonarMite – это идеальное решение для проведения батиметрических обследований прудов, озер, рек и ручьев. HyDrone-RCVtm обеспечивает те же результаты, что и более дорогие радиоуправляемые платформы: широкий профиль обеспечивает высокую стабильность системы и водонепроницаемость, прочность, малый вес системы – это результат использования высококачественных морских материалов и комплектующих при его изготовлении. Система легко разбирается для перевозки. HyDrone-RCVtm можно использовать в шахтах, на заводах по переработке сточных вод, в загрязненных озерах, гаванях и реках.

Преимущества

• широкий профиль для стабильности
• водонепроницаемая, прочная конструкция · до 20миль / ч
• простота демонтажа для транспортировки

Дополнительные опции HyDrone-RCV

• Профиль для определения скорости распространения звука
• RTK GNSS
• Радиотелеметрия
• Дополнительный боковой модуль сканирования
• Эхолот

Программный продукт HYPACK

• Дополнительные опции HydroLite-TM
• Эхолот Sonarmite
• Веха HydroLite-TM
• Trimble GPS
• Sonarmite КПК/ программа SonarVista
• Диапазон: 0.3 м–75м
• Последовательный разъем ввода-вывода, Bluetooth
• Питание: аккумулятор 12V
• Совместимость: Trimble, Leica, Topcon, Sokkia, Epoch, Ashtech, Magellan, Carlson

© Перевод выполнен ООО фирма «ЮСТАС», при копировании материалов ссылка на источник обязательна.