Параметричні донні профілографи Innomar

Донний профілограф (іноді званий ехолотом донних опадів) за своєю суттю є однопроменевим ехолотом, але з дуже низькою частотою випромінюваного сигналу (як правило, менше 12 кГц).

За принципом створення акустичного зондувального сигналу системи донного профілювання можна розділити на звичайні (лінійні) та параметричні (нелінійні). Трансд'юсер лінійних систем випромінює один гармонійний сигнал. У параметричних систем трансд'юсер генерує високочастотні хвилі накачування, як правило, бігармонічний сигнал з близькими звуковими частотами f₁ і f₂ (первинні частоти), з інтенсивністю, що дозволяє зробити середовище нелінійним. При взаємодії первинних хвиль накачування в нелінійному середовищі створюється новий низькочастотний сигнал з різницевою частотою F (вторинна частота, що дорівнює різниці частот f₁ - f₂), яка добре проникає у морське дно. Первинні частоти можуть використовуватися для точного визначення глибини, а вторинна частота може використовуватися для донного профілювання. Діаграма спрямованості для вторинної частоти має практично таку форму, як і в первинного високочастотного сигналу, при цьому в ній ширина головного променя зазвичай не перевищує декількох градусів і практично відсутні бічні пелюстки. Ця особливість робить параметричні акустичні системи дуже затребуваними, зокрема при роботі на мілководді.

Переваги

Використання нелінійної акустики донного профілювання дає такі переваги порівняно з лінійною генерацією звуку:

• Вужчі акустичні промені на низьких частотах, а ширина променя половинної потужності майже однакова для всіх генерованих частот;
• Для низькочастотного акустичного променя під час передачі відсутні бічні пелюстки;
• Виявлення з високою роздільною здатністю осадових шарів та об'єктів, плюс точне визначення глибини води за допомогою високочастотного каналу первинних частот;
• Дуже короткі звукові пінги можуть бути передані без істотних ефектів реверберації;
• Гарне проникнення в осадові шари (залежить від матеріалу, глибини води, робочої частоти та умов навколишнього середовища);
• Цифрові дані, що зберігаються, з відмінними надійними результатами з онлайн-аналізом даних і розширеними можливостями постобробки.

Провідним світовим виробником параметричних донних профілографів є німецька компанія Innomar. Параметрична акустика цих інструментів дає гарне проникнення (до 200 м залежно від моделі та умов навколишнього середовища) у морське дно на низьких частотах і гарантує чудовий просторовий дозвіл за рахунок передачі коротких сфокусованих звукових імпульсів при високих швидкостях пінгування (до 50 і більше разів на секунду ). Центральну частоту та ширину смуги (тривалість імпульсу) можна регулювати в широкому діапазоні в залежності від застосування, використовуючи програмне забезпечення для керування та збору даних. Для глибоководних додатків доступні Chirp сигнали (або ЛЧМ - лінійна частотна модуляція сигналу - коли частота несучого сигналу змінюється за лінійним законом).

Застосування

• Геологічні та геофізичні дослідження: профілографи дозволяють класифікувати такі типи донних опадів: мули, глини, піски та скельні породи;
• Дослідження відкладень для днопоглиблювальних проектів;
• Лінійні пошуки для проектування трубопроводів та прокладання кабелів;
• Пошук корисних копалин;
• Зйомки гаваней, шлюзів, берегових зон на малих глибинах та ультрадрібній воді;
• Пошук об'єктів, таких як затонули судна, трубопроводи, морські кабелі, навігаційні перешкоди, валуни;
• Археологічні обстеження затонулих кораблів, історичних будівель та поселень;
• Візуалізація товщі води / моніторинг просочування газів.

Параметричні донні профілографи Innomar можна розділити на чотири групи:

1. Дрібноводні донні профілографи

Innomar пропонує чотири моделі профілографів для роботи на дрібній воді (з діапазоном глибин до 500 метрів). Унікальною особливістю цих моделей є можливість роботи на надзвичайно дрібній воді (при глибинах менше одного метра).

Smart	Compact	Light	Standard

Нижче наведено порівняльну таблицю основних характеристик мілководних профілографів:

2. Глибоководні донні профілографи

 Innomar пропонує 4 глибоководні моделі профілографів для роботи на глибинах з діапазоном від 2000 м до 11000 метрів.

Medium-100	Medium-70	Deep-36	Deep-15

Нижче наведено порівняльну таблицю основних робочих характеристик глибоководних профілографів:

3. Мультитрансд'юсерні донні профілографи

Innomar також пропонує дві моделі донних профілографів, які оснащені більш ніж одним трансд'юсером, що дозволяє легко отримувати дані з високою густиною точок для 3D-візуалізації. Ці системи можуть бути встановлені на судах чи автономних платформах.

Quattro	Sixpack

Нижче наведено порівняльну таблицю основних робочих характеристик мультитрансд'юсерних профілографів:

4. Донні профілографи, що інтегруються в безпілотні апарати

Компанія Innomar пропонує кілька моделей донних профілографів, які спеціально розроблені для інтеграції з дистанційно керованими або автономними підводними та надводними платформами, такими як USV (дистанційно кероване надводне судно), ASV (автономно кероване надводне судно), ROV (дистанційно керований підводний апарат), AUV (автономний підводний апарат) або дистанційно керована або автономно керована підводна гусенична платформа.

Smart	Standard-USV	Medium-USV	Standard-ROV

Нижче наведено порівняльну таблицю основних робочих характеристик донних профілографів, що інтегруються в безпілотні апарати:

* - де:
H - хитавиця, R - поперечний крен, P - поздовжній крен.

5.Безпілотний надводний апарат Calypso, оснащений донним профілографом Smart

Компанія Innomar спільно з компанією dotOcean адаптувала технологію управління безпілотних суден на базі надувного гумового човна Calypso компанії dotOcean для виконання донного профілювання за допомогою донних профілографів Innomar.

USV-Calypso-SBP