深拖系統(deep tow system or vehicle)是拖曳於船後的深海地質、地球物理綜合觀測儀器系統。是在一個儀器架或拖曳式航行器上組裝精密導航定位系統,由旁側聲吶、窄射束(4°)精密回聲測深儀、地層剖面儀、磁力儀、立體照相機、連續測溫裝置及底質或生物取樣器等地質、地球物理觀測儀器構成。
基本介紹
- 中文名:深拖系統
- 外文名:deep tow system or vehicle
- 性質:綜合觀測儀器系統
- 用途:硫化物和多金屬結核的調查等
釋義,工作簡介,SIS-3000深拖系統性能,SIS-3000深拖系統組成,SIS-3000深拖系統試驗結果,
釋義
深拖系統(deep tow system or vehicle)是拖曳於船後的深海地質、地球物理綜合觀測儀器系統。是在一個儀器架或拖曳式航行器上組裝精密導航定位系統,由旁側聲吶、窄射束(4°)精密回聲測深儀、地層剖面儀、磁力儀、立體照相機、連續測溫裝置及底質或生物取樣器等地質、地球物理觀測儀器構成。可進行地形、地磁、地震、地熱測量和海底攝影和取樣等綜合性觀測。系由水面上的母船用嵌裝電纜沿離海底10~100米的高度上緩慢拖曳進行觀測,主要用於海底熱液多金屬沉積物或硫化物和多金屬結核的調查等。
工作簡介
深拖系統作為載體可以根據需要搭載相關物探或水文調查設備,一套深拖系統主要由甲板控制單元、絞車及拖纜、拖體組成。其工作流程是用母船上的A形架,把拖體放入海中以5kn以內的航速進行拖曳式工作,一般將拖體與海底的深度控制在50m左右,船體移動拉著拖體航行,進行地形地貌和水文數據採集,並通過絞車及拖纜(鎧裝光纖纜)把採集到的數據傳輸到船上實驗室的甲板控制單元進行處理。本詞條通過對美國Benthos公司生產的SIS-3000型深拖系統的介紹,分析其技術特點。
SIS-3000深拖系統性能
由美國Benthos公司生產的SIS-3000深拖系統最大工作水深4000m,拖曳電纜約需7000m,拖纜連線在中繼站上,再經由50m左右的中性拖纜拖著水中載體前進。安裝在深水拖曳系統上的Chirp技術高解析度淺地層剖面儀頻率為7kHz,能夠穿透海底地層30m,解析度為10cm;Chirp技術高解析度測深側掃聲吶頻率為200kHz,可以在距離海底較近條件下探測海底地形地貌,獲得高解析度的等深線圖和地貌圖,它的測深覆蓋範圍300m,側掃覆蓋範圍1 000m,垂直航跡解析度50cm,最小可檢測深度20cm;同時還安裝有高精度CTD用來測量海水溫度、鹽度、深度及pH值、溶解氧、葉綠素等生態化學要素。該系統還包括一些必要的感測器和安全設備。原始數據以“瀑布圖”的形式實時顯示二維圖像。
SIS-3000深拖系統組成
該系統包括水下和水上兩部分。水下部分和水上部分通過鎧裝光纖纜相連線。水下部分包括拖體、壓載器和中性浮纜,拖體中包括高解析度測深側掃聲吶和淺地層剖面儀的聲吶艙,並安裝有電子艙和多通路連線器水下單元(包括通信和供電系統)、聲信標(具有釋放功能)、控制器、壓力感測器、溫鹽感測器、運動感測器,在中繼器中還安裝有測高儀。水上部分包括有:聲吶甲板單元(處理計算機、顯示計算機、多通路連線器水上單元、供電系統、)、絞車、光電滑環、GPS和超短基線定位系統。
SIS-3000深拖系統試驗結果
SIS-3000深拖系統採集到的原始數據經GeoMAP圖像處理系統處理之後,就可以生成形象的三維圖像。在試驗過程中驗證了深拖系統對目標進行檢測的能力,如圖所示。在預定位置投放多個圓環形目標物,圓環的直徑分別為1m和5m,箭頭所指的正是目標的位置。修正掉由於聲吶水平開角引起的目標延伸後,實測目標的直徑平均為1.3m和5.1m,與實物的尺寸符合良好。