Ch­¬ng 3: Ph­¬ng ph¸p ®o su

Trong b¶ng bao gåm lo¹i m¸y HASU ®· nªu trªn. ë NhËt B¶n, m¸y HASU ®­îc l¾p trªn tÇu “ tù phong hoµn” cña phßng nghiªn cøu biÓn tr­êng ®¹i häc §«ng Kinh, tµu “H¶i D­¬ng” cña trung t©m nghiªn cøu khoa häc kü thuËt biÓn, tµu “Th¸i D­¬ng” cña viÖn b¶o vÖ an toµn ®­êng thuû. Khi dïng m¸y HASU cña bé ®­êng thuû ®Ó nghiªn cøu ®é s©u 3720m cã ®¸y biÓn b»ng ph¼ng, gi¸ trÞ ®o ®­îc ph¶i kiÓm ta b»ng ph­¬ng ph¸p truyÒn thèng, hoÆc dïng m¸y nhiÒu chïm tia sãng ®Ó kiÓm tra, khi ë ®é s©u 3000m  4000m, HASU dïng nguyªn lý håi ©m ®Ó ®o, ®é chÝnh x¸c cã thÓ chªnh nhau mÊy mÐt, chïm tia sãng ngoµi cïng sai tíi trªn d­íi 10m.

H×nh 3-13 m« t¶ tiÕn tr×nh ®o s©u b»ng m¸y nhiÒu chïm tia sãng cña h·ng HASU. Ngoµi viÖc ®o s©u b»ng m¸y nhiÒu chïm tia sãng d¶i hÑp ®· nªu trªn, ng­êi ta cßn ®o s©u b»ng m¸y nhiÒu chïm tia sãng d¶i réng thÝch hîp víi ®Þa h×nh ®¸y biÓn cã mùc n­íc t­¬ng ®èi n«ng. Lo¹i m¸y nµy cã nhiÒu chïm tia sãng , ®é trïm phñ lín. Nh­ lo¹i m¸y cña NAUY EM- 950 cã 120 chïm tia sãng, gãc kÑp ngoµi cïng cña 2 chïm tia sãng lµ 150⁰, 140⁰ hoÆc 128⁰, t­¬ng øng víi ®é trïm phñ lµ 7.4D, 55D, 4.1D (D lµ ®é s©u cña líp n­íc).

VÝ dô: gãc kÑp cña chïm tia lµ 150⁰, khi ®é s©u D lµ 20m, th× ®é trïm phñ lµ 7.4×20= 148m. Lo¹i m¸y nµy thÝch hîp víi ®Þa h×nh cã ®é s©u tõ 3m 300m(tÝnh tõ m¸y ph¸t ®Õn ®¸y biÓn), ®é ph©n gi¶i kho¶ng c¸ch lµ 15cm, ®é ph©n biÖt vÒ chiÒu s©u lµ 2cm. Tõ n¨m 1993, c¸c n­íc Hµ Lan, Mü, Nauy dïng lo¹i m¸y nµy ®Ó ®o vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn. H×nh 3- 14 lµ mét phÇn b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn do m¸y ®o s©u nhiÒu chïm tia sãng EM-950 lµm ra. Trong h×nh vÏ, kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®­êng ®¼ng s©u lµ 0.2m.

H×nh 3 – 14

N¨m 1995, Trung Quèc nhËp hai lo¹i m¸y ®o s©u b»ng nhiÒu chïm sãng cña Mü lo¹i Sabcam 2000 ®o s©u trong ph¹m vi tõ 5m  11 000m ®· cã t¸c dông tÝch cùc, gãp phÇn hoµn thµnh c«ng t¸c ®o b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn.

C¸c bé phËn chñ yÕu cña hÖ thèng m¸y ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia sãng gåm: hÖ thèng ph¸t sãng ©m thanh, hÖ thèng tiÕp thu nhiÒu chïm tia sãng, hÖ thèng m¸y chØnh æn ®Þnh th¨ng b»ng, bé phËn ®iÖn tuyÕn tÝnh xö lý tÝn hiÖu, bé phËn khèng chÕ tÝn hiÖu vµ cæng ®iÖn thêi gian, m¸y hiÓn thÞ mÆt c¾t ®Þa h×nh ®¸y biÓn, bé phËn ghi sè liÖu kho¶ng c¸ch, bé phËn vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn ( h×nh 3-15).

HÖ thèng ph¸t sãng ©m: gåm m¸y ph¸t biÕn n¨ng vµ m¸y kÝch ph¸t t¹o thµnh.

H×nh 3-16 cho thÊy: m¸y ph¸t biÕn n¨ng do hai cung trßn 59⁰ ë hai bªn, mçi bªn cã 19 ®¬n vÞ biÕn n¨ng, ë gi÷a lµ cung 32⁰(h×nh 3-16).



H×nh 3 – 16: Nguyªn lý cña m¸y ph¸t biÕn n¨ng

M¸y kÝch ph¸t biÕn n¨ng vµ m¸y kÝch ph¸t ®o s©u cã t¸c dông gièng nhau, nã cã tÝn hiÖu b»ng ph¸t sãng cao tÇn, cã thiÕt bÞ ®iÖn kÌm theo bé phËn ph¸t x¹ biÕn n¨ng, t¹o ra m¹ch sãng siªu ©m ph¸t x¹. C«ng suÊt ph¸t ®iÖn lµ 5KW, chu kú ph¸t lµ 1s, ®é réng cña m¹ch ph¸t chia lµm 3 cÊp. §­êng ®iÖn cho m¸y ph¸t tõ m¸y rung tinh thÓ, m¸y t¶i ®­êng ®iÖn khèng chÕ ph¸t, m¸y chän tÇn khuÕch ®¹i, m¸y khuÕch ®¹i c«ng suÊt 3 cÊp, ®­êng ®iÖn nguån...

HÖ thèng tiÕp thu nhiÒu chïm tia sãng- ®­îc t¹o thµnh bëi c¸c m¸y thu, m¸y khuÕch ®¹i 59 ®­êng dÉn, ®iÖn trë tr­ît, m¸y nhiÒu chïm tia sãng...

M¸y thu chØnh sãng- t¹o ra ®­êng chiÕu ®Òu ®Æn, m¸y ®­îc l¾p ë ®¸y tµu, h­íng dµi cña nã vu«ng gãc víi trôc ®øng cña tµu, h×nh thµnh mÆt ph¼ng n»m ngang, tia däi tõ m¸y vu«ng gãc víi mÆt b»ng ®¸y n­íc; gãc kÑp gi÷a 2 ®­êng ph¸p tuyÕn bªn tr¸i, bªn ph¶i mÆt n»m ngang t¹o thµnh gãc 60⁰, m¸y t¹o ra 25 chïm tia sãng, gãc nghiªng lín nhÊt cña chïm tia lµ 60⁰

C¸c m¸y khuÕch ®¹i vµ m¸y ®iÒu chØnh cã sè l­îng ®¬n vÞ nh­ nhau. Khi sãng ph¶n håi tíi m¸y ®iÒu chØnh, sãng ©m thu ®­îc biÕn thµnh tÝn hiÖu ®iÖn vµ ®­îc khuÕch ®¹i, sau ®ã chuyÓn ®Õn m¸y nhiÒu chïm tia sãng.

M¸y nhiÒu chïm tia sãng cã ®iÖn trë biÕn ®éng, ®iÖn ¸p bï trõ, sau khi khuÕch ®¹i ®Õn møc quy ®Þnh, sÏ t¹o ra chïm tia sãng gi¸ trÞ cùc ®¹i. Trong hÖ thèng ®ã cã 25 chïm tia sãng, m¸y cã nhiÒu chïm tia sãng cã ®iÖn trë biÕn ®éng lµ lo¹i m¸y th­êng dïng; nguyªn kiÖn chñ yÕu cña nã lµ ®iÖn trë, kÕt cÊu ®¬n gi¶n, thÓ tÝch nhá lµm viÖc æn ®Þnh, gi¸ thµnh h¹ nªn ®­îc dïng réng r·i.

§­êng ®iÖn tuyÕn tÝnh- tÝn hiÖu 25 chïm tia sãng cña m¸y nhiÒu chïm sãng, ®Õn víi 25 ®­êng ®iÖn tuyÕn tÝnh, tÝn hiÖu ®­îc xö lý ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu ®o s©u, ®o mÆt c¾t ®¸y n­íc. Cô thÓ lµ mçi chïm tia sãng mang tÝn hiÖu sau khi qua ®­êng ®iÖn tuyÕn tÝnh, tr­íc hÕt qua khuÕch ®¹i, sau ®ã trén läc sãng ®Ó tÝn hiÖu cã tÇn sè 100KHz thµnh 40KHz, qua khuÕch ®¹i, tù ®éng khèng chÕ tÝn hiÖu, sau khi kiÓm tra, tÝn hiÖu sãng ®­a vÒ biªn ®é ®ång nhÊt, chuyÓn t¶i m¹ch réng 2ms, tÝn hiÖu m¹ch xung chÝnh cña biªn ®é lµ 5V, tÝn hiÖu nµy chuyÓn t¶i ®Õn ®¸y n­íc, sau ®ã trë vÒ cæng thêi gian.

§­êng ®iÖn cæng thêi gian vµ ®­êng ®iÖn khèng chÕ tÝn hiÖu: t¸c dông cña cæng thêi gian lµ chØ sau khi chïm tia sãng ®Ëp xuèng ®¸y biÓn råi ph¶n x¹ trë vÒ theo van chñ, nã míi tù ®éng më cæng ®Ó chïm tia sãng ®i qua. Ngoµi ra nã ®Òu ®ãng cöa, nh­ thÕ sÏ lµm gi¶m ®­îc nhiÔu cña chïm tia sãng, khèng chÕ ®­îc chïm tia sãng ®i qua cæng thêi gian, tøc lµ chØ cã tÝn hiÖu sãng ph¶n x¹, khèng chÕ tÝn hiÖu nghiªng, trong m¸y in ®­îc kho¶ng c¸ch nghiªng, cæng thêi gian cßn cã t¸c dông lµ khi tÝn hiÖu sãng ph¶n x¹ bÞ mÊt, cã thÓ tù ®éng më cæng thêi gian 4 lÇn, nÕu vÉn kh«ng thu ®­îc sãng ph¶n x¹ tøc lµ bÞ mÊt tÝn hiÖu, chïm sãng “0” bÞ khèng chÕ, ph¶i khuÕch ®¹i sãng ©m thanh ®­a vµo chïm s¸ng “0”, sau ®ã tÊt c¶ sãng tõ ®¸y n­íc ®­îc thu vÒ.

MÆt c¾t ®Þa h×nh ®¸y n­íc- ®é réng biªn ®é cña 25 tÝn hiÖu chïm tia sãng cña ®iÖn tuyÕn tÝnh ®­îc ®­a vµo m¸y läc sãng, ®Þa h×nh ®¸y biÓn ®­îc hiÖn lªn, ng­êi ®o cã thÓ nhËn biÕt trùc tiÕp ®Þa h×nh ®¸y biÓn, ®ång thêi ph©n biÖt ®­îc chïm sãng ph¶n x¹ tõ ®¸y biÓn hay nhiÔu. Dïng hÖ khèng chÕ nhiÔu trong ®­êng ®iÖn, ®oÒu chØnh cæng thêi gian ®Ó sãng ph¶n x¹ trë vÒ hÖ tù ®éng cña nã.

M¸y ghi mÆt c¾t ®Þa h×nh ®¸y n­íc ®­îc l­u l¹i bëi sãng ®«i vµ ®­êng ®iÖn ngo¹i vi. §­êng ®iÖn ngo¹i vi gåm m¸y quÐt vµ sãng ©m cùc. M¸y quÐt cã thÓ quÐt ®­îc ph¹m vi réng, cùc ©m ®­a 25 chïm tia sãng vµo ®­êng ®iÖn, sau ®ã ®­îc hiÖn lªn mµn huúnh quang.

Bé phËn ghi sè liÖu kho¶ng c¸ch nghiªng cña n­íc s©u – ®ã lµ ph­¬ng ph¸p dïng kÕt qu¶ cña 25 tia nghiªng ®o s©u nhiÒu chïm tia sãng, dïng kÕt qu¶ cña 25 tia nghiªng ®o s©u víi tèc ®é nhanh, cïng víi sè liÖu ®o ®¹c kinh vÜ ®é, thêi gian, ngµy th¸ng, lµm c¨n cø ®Ó tÝnh to¸n vµ vÏ trªn b¶n ®å.

HÖ thèng m¸y æn ®Þnh th¨ng b»ng- §Ó tr¸nh sai sè ®o s©u do tµu bÞ nghiªng ng¶, lµm cho m¸y ®iÒu chØnh th¨ng b»ng kh«ng æn ®Þnh trong hÖ thèng nµy ®Æt hai gi¸ ®ì con quay lµm cho m¸y mãc æn ®Þnh th¨ng b»ng trªn trôc chuÈn. HÖ thèng nµy lµm cho bé phËn ph¸t vµ thu sãng cña m¸y ®o s©u vÉn gi÷ ®­îc th¨ng b»ng dï tµu ®o bÞ nghiªng, sai sè kh«ng qu¸ 5⁰.

ë c¸c c¶ng vµ ®­êng biÓn th­êng ®Þnh kú ®o, kh«ng ®Ó sãt ®iÓm c¹n. Do m¸y quÐt ®o s©u 4 chïm tia sãng cã ­u ®iÓm lµ l¾p ®Æt linh ho¹t, thao t¸c thuËn tiÖn nªn hiÖn nay ®­îc dïng nhiÒu ®Ó ®o vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn tû lÖ lín.

M¸y quÐt ®o s©u 4 chïm tia sãng do 4 bé phËn thu vµ ph¸t sãng t¹o thµnh bëi m¸y khèng chÕ ®ång bé vµ m¸y vÏ b¶n ®å. M¸y quÐt ®o s©u 4 chïm tia sãng gåm lo¹i treo ë m¹n tµu vµ lo¹i g¸nh treo ë tµu (h×nh 3-17). Trong ®ã lo¹i treo ë m¹n tµu l¾p hai m¸y cã trôc däi vu«ng gãc víi ®¸y n­íc, cã hai m¸y nghiªng theo gãc quy ®Þnh ®Ó ®o s©u toµn bé khu phñ trïm. Lo¹i g¸nh treo khi l¾p ®Æt cho m¸y kh«ng cïng tÇn sè xen kÏ ®Ó tr¸nh bÞ nhiÔu khi ho¹t ®éng.

Khi treo m¸y ®Ó ®o theo h­íng ngang cña tµu th× tæng ®é réng trïm phñ cña sãng ©m lµ L:

L= 2(D₁ + D₂) = 2(2H₀tg+ 2H₀tg) (3-9)

Khi l¾p ®Æt thiÕt bÞ nµy theo h×nh m¹n thuyÒn, l¾p ®Æt vu«ng gãc m¸y thay ®æi n¨ng l­îng víi gãc chïm sãng lµ: Q₂= 16⁰, khi ®ã l¾p ®Æt gãc ß nghiªng gãc víi m¸y thay ®æi n¨ng l­îng lµ Q₁= 16⁰. Do ë gi÷a hai m¸y chuyÓn ®æi n¨ng l­îng m¹ch vßng kh«ng bÞ hë khi ®ã:

 

Do vËy tæng ®é réng trïm phñ cña sãng ©m lµ:

L = 2H₀tg 2H₀tg (3-10)



H×nh 3-17: L¾p ®Æt m¸y bèn chïm tia sãng.

HiÖn nay ng­êi ta ®ang sö dông 4 lo¹i m¸y ®o s©u ®¸y biÓn, c¸c lo¹i m¸y nµy ®Òu do NhËt B¶n chÕ t¹o nh­ lo¹i: MS10, PS20R vµ PS-600. Trong ®ã lo¹i m¸y PS - 600 t­¬ng ®èi tiªn tiÕn, khi ®o ®é s©u H₀ lµ 20 m, víi Q₁=16⁰, Q₂= 6⁰, th× cù ly trung t©m cña m¸y chuyÓn ®æi n¨ng l­îng lµ 3.86m, ®é réng trïm phñ cña sãng ©m lµ L: 15.4m. Khi ®ã quan hÖ gi÷a H₀ vµ L lµ : L  77H₀; ®èi víi lo¹i m¸y MS-10 sÏ lµ : L  0.63H₀.

Khi tiÕn hµnh ®o s©u b»ng ph­¬ng ph¸p quÐt b»ng m¸y 4 chïm tia sãng ©m, lóc ®ã ®­êng ®i cña sãng ©m 1- 4(CH₁ – CH₄)cã kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh. Theo thø tù sè lÇn ph¸t ra vµ thu vÒ sãng ©m, m¸y ghi sÏ ghi l¹i c¸c ®­êng sãng ©m ph¸t ra vµ sãng ©m ph¶n håi l¹i tõ ®¸y biÓn. Lo¹i m¸y PS- 600 cßn cã thÓ thu l¹i mét lóc bèn ®­êng sãng ©m ph¶n håi tõ ®¸y biÓn lÆp l¹i nhiÒu lÇn vµ cã thÓ hiÓn thÞ ®­îc b»ng sè(h×nh 3- 18). Lo¹i m¸y PS- 600 cßn cã bé phËn ®iÒu khiÓn tÝn hiÖu tù ®éng, tù ®éng ®iÒu khiÓn tÝn hiÖu sãng ©m thanh ph¶n håi(HGC) vµ tù ®éng ®iÒu khiÓn thêi gian(TVG) h¬n n÷a cßn cã thÓ ®èi chiÕu vµ hiÖu chØnh mùc n­íc cña m¸y chuyÓn ®æi n¨ng l­îng vµ tèc ®é ©m thanh vµ tù ®éng in ra giÊy trong ph¹m vi m¸y ®o ®­îc. Cæng nèi cßn cã thÓ kÕt hîp dïng víi lo¹i RS- 232G, hÖ thèng nµy cã thÓ tù ®éng ®äc vµ x¸c ®Þnh nh÷ng sè liÖu cã liªn quan ®Ó kÕt nèi víi m¸y vi tÝnh ®Ó tiÕn hµnh xö lý d÷ liÖu vµ cã thÓ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh ®o ®¹c.

3.4. Kü thuËt ®o d­íi n­íc.

ë phÇn trªn ®· tr×nh bµy nh÷ng ­u ®iÓm cña thiÕt bÞ ®o ®¹c l¾p ®Æt trªn tµu chuyªn dông ®Ó thùc hiÖn c¸c ph­¬ng ph¸p ®o ®Þa h×nh d­íi n­íc. ë ®©y chóng ta ®· ¸p dông c¸c thµnh tùu khoa häc hiÖn ®¹i vµ kü thuËt tiªn tiÕn ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò ®o ®¹c d­íi n­íc.

B¾t ®Çu tõ nh÷ng n¨m 60, h¬n chôc quèc gia Liªn x« cò, Mü, Cana®a... ®· b¾t ®Çu sö dông thiÕt bÞ ®o lÆn ®Ó tiÕn hµnh c¸c c«ng viÖc nghiªn cøu khoa häc víi quy m« lín. B­íc ®Çu ng­êi ta sö dông “m¸y ®o lÆn” ®Ó tù ®éng th¨m dß vµ ®o s©u, ®©y lµ thiÕt bÞ m¸y tiªn tiÕn nhÊt lóc bÊy giê. VÝ nh­ lo¹i m¸y SF₃ cña §øc, lo¹i ”Sijiate” cña Liªn x« cò...

Sijiate lµ lo¹i m¸y lÆn tù ®éng tiÕn hµnh th¨m dß vµ ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi biÓn, nã còng cã thÓ ®o ®­îc c¸c hiÖn t­îng vËt lý vµ ho¸ häc. M¸y nµy gåm 2 bé phËn: 1 khoang l¾p ®Æt c¸c hÖ thèng vµ pin, khoang cßn l¹i l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ nghiªn cøu vµ ®o ®¹c. M«t¬ cã phô thªm ch©n vÞt cã c«ng suÊt 4 m· lùc, tµu lÆn ®­îc chia lµm hai phÇn, kÝch th­íc cña m¸y ®o lÆn lµ: 2x1x0.7m², l­îng chøa n­íc lµ 0.4t. PhÇn trong cña m¸y lÆn th¨m dß cßn l¾p thªm hÖ thèng ®Þnh vÞ thuû ©m trong ®ã ®é sai lÖch cña hÖ thèng ®Þnh vÞ lµ: 3m.

Ngoµi ra ng­êi ta cßn sö dông tµu ®Ó quÐt vµ thu nhËn ©m thanh. Nãi tãm l¹i ph­¬ng ph¸p sö dông lµ gièng nhau. Mét sè quèc gia sö dông kü thuËt t­¬ng ®èi hiÖn ®¹i th× vÉn ph¶i l¾p thªm mét m¸y quay phim ë ®»ng sau th©n m¸y ®o lÆn. C¸ch ®o b»ng m¸y quay phim nµy tuú theo m¸y ®o lÆn vËn hµnh, tuú vµo ®iÒu kiÖn vµ hoµn c¶nh kh¸c nhau, mµ còng cã thÓ sö dông m¸y bay ®Ó lµm nh÷ng c«ng viÖc quay phim ®Ó th¨m dß vµ ®o ®¹c ®Þa h×nh. Do ®ã Mü còng ®· thö nghÞªm qua ph­¬ng ph¸p nµy, sö dông mét gi¸ ®ì ®Ó ®ì m¸y ®o ®¹c vµ m¸y quay phim, khi bay theo ven bê biÓn sÏ thu ®­îc nh÷ng tÊm ¶nh lËp thÓ, sau ®ã tõ ®é cao 2.5m sÏ ph¸c häa ra biÒu ®å.

Khi tiÕn hµnh ®o nh÷ng tÊm ¶nh lËp thÓ d­íi n­íc, ng­êi ta ph¶i c¨n cø vµo ®é trong cña n­íc vµ t×nh tr¹ng ¸nh s¸ng. §é cao cña m¸y ®o ®¹c c¸ch ®¸y biÓn th«ng th­êng kh«ng vuît qu¸ 5-12m. Do vËy tû lÖ cña ¶nh rÊt lín, cã nhiÒu khã kh¨n, hiÖu qu¶ thÊp. Do ®ã ph­¬ng ph¸p tèi ­u nhÊt vÉn lµ sö dông hÖ thèng m¸y håi ©m cã ®é ph©n gi¶i cao. M¸y ®o håi ©m gåm cã thiÕt bÞ ph¸t sãng siªu ©m vµ thiÕt bÞ thu l¹i


H×nh 3-19: BiÒu ®å ®o ¶nh lËp d­íi n­íc.

sãng siªu ©m vµ mµn h×nh hiÓn thÞ. Do hÖ thèng m¸y siªu ©m bÞ suy gi¶m rÊt lín nªn chØ cã hiÖu qu¶ trong cù ly t­¬ng ®èi gÇn. Nh­ng so víi hÖ thèng quang häc th× l¹i cã hiÖu qu¶ cao h¬n rÊt nhiÒu lÇn, h¬n n÷a kh«ng tån t¹i nh÷ng vÊn ®Ò mµ hÖ thèng quang häc m¾c ph¶i. HiÖn nay kü thuËt thu nhËn ©m thanh ®· ph¸t triÓn, sö dông kü thuËt ghi tiÕng ®éng vµ ©m thanh. Lo¹i m¸y nµy ph¸t ra tÝn hiÖu ®Ó t¹o ra bøc ¶nh, sau ®ã dïng tia laser chiÕu s¸ng, lóc ®ã c¸c ®iÓm môc tiªu cña ®Þa vËt sÏ hiÖn lªn, tÝn hiÖu ©m thanh sÏ phôc håi l¹i cã thÓ nh×n râ trªn tÊm ¶nh.

Khi tiÕn hµnh ®o ®Þa h×nh d­íi n­íc c¸c khu vùc cã ph¹m vi nhá bÐ, s«ng ngßi, khu ®¸ ngÇm, hay c¸c khu b·i n«ng vµ däc theo bê biÓn, cã thÓ dïng thiÕt bÞ ®o ®Þa h×nh d­íi n­íc ®Ó tiÕn hµnh ®o, th«ng th­êng thiÕt bÞ nµy n»m ë ®é s©u d­íi mÆt n­íc lµ: 50m. Khi tiÕn hµnh ®o nªn trang bÞ cho nh©n viªn thiÕt bÞ lÆn chuyªn dïng ®Ó tiÕn hµnh c«ng viÖc, lóc ®ã gi÷a ng­êi ®o vµ ®µi th«ng tin ©m thanh ph¶i cã mèi quan hÖ chÆt chÏ, gièng nh­ lo¹i m¸y th«ng tin ©m thanh cña Mü: AN/PQC-2. Cù ly h÷u dông cña nã lµ 450m. Cßn Anh th× dïng hÖ thèng th«ng tin sãng siªu ©m kh«ng d©y ®Ó tiÕn hµnh lµm viÖc theo mét tÇn sè. Ph¸p l¹i sö dông hÖ thèng th«ng tin cã vá b¶o vÖ c¸ch nuíc b»ng cao su ký hiÖu ERUS-2, lo¹i nµy cù ly h÷u dông lµ 400m. Ngoµi ra Liªn X« cò cßn nghiªn cøu vµ chÕ t¹o ra lo¹i m¸y ®o tû träng chuÈn cho phÐp biÕt ®­îc ®é sai lÖch cña vïng n­íc tÜnh vµ vïng n­íc cã ¸p suÊt. C¨n cø theo thÝ nghiÖm – kiÓm ®Þnh trong qu¸ tr×nh ®o ®¹c, ®é sai lÖch lµ:  2.3; 4.6mm. Cßn cã thiÕt bÞ ®o cù ly d­íi n­íc b»ng tia laser do Mü chÕ t¹o vµo n¨m 1968, lo¹i thiÕt bÞ nµy ®o cù ly d­íi n­íc b»ng tia laser víi cù ly lµ 45m, ®é chÝnh x¸c 15cm, x¸c ®Þnh ®é s©u 18m víi ®é chÝnh x¸c 3cm. Ngoµi ra hÖ thèng nµy cßn cã thiÕt bÞ quay phim vµ mµn h×nh hiÓn thÞ d­íi n­íc vµ mét sè hÖ thèng quay phim kh¸c.

Kü thuËt ®o ®é s©u b»ng tia laser ®­îc xuÊt hiÖn cuèi nh÷ng n¨m 60 ®Çu thËp kû 70 cña thÕ kû 20. ChØ qua h¬n 20 n¨m nghiªn cøu, chÕ t¹o vµ kiÓm ®Þnh, ngµy nay lo¹i m¸y nµy ®· ®­a vµo sö dông. ë phÇn nµy xin giíi thiÖu nguyªn lý ho¹t ®éng, cÊu t¹o vµ øng dông cña m¸y ®o s©u Laser.

Tia laser cã tÝnh ®¬n s¾c cao vµ ®é ph¶n x¹ mµu s¾c cao. Nguyªn lý cña m¸y ®o s©u laser gièng nguyªn lý ®o s©u håi ©m. Nh×n s¬ ®å 3-20, tõ trªn m¸y bay h­íng xuèng mÆt biÓn vµ phãng ra hai tia laser, trong ®ã cã mét tia laser hång ngo¹i mÇu ®á cã ®é dµi b­íc sãng ₁=1064nm vµ mét tia mµu xanh cã ®é dµi ₂=532nm, tia hång ngo¹i mµu ®á bÞ mÆt biÓn ph¶n x¹ trë l¹i, tia mµu xanh xuyªn qua mÆt n­íc biÓn xuèng tËn ®¸y biÓn th× míi bÞ ph¶n x¹ ng­îc trë l¹i.

Sau khi chó ý ®Õn ®é khóc x¹ cña n­íc biÓn, th× c«ng thøc ®o ®é s©u b»ng tia laser lµ:

Z=G (3-9)

Trong ®ã:

G: tèc ®é ¸nh s¸ng,

n: hÖ sè khóc x¹ n­íc biÓn

T: sè chªnh thêi gian ®i vµ vÒ cña hai tia laser mµu ®á vµ mµu xanh

HÖ thèng m¸y ®o s©u laser kh«ng gièng nhau khi ph¸t ra hai tia laser cã ®é dµi b­íc sãng kh¸c nhau. VÝ dô nh­ lo¹i m¸y LADSII cña Austrial, lo¹i m¸y nµy khi ph¸t ra hai tia: tia hång ngo¹i mµu ®á cã ®é dµi: 1064nm, tia mµu xanh lµ: 532nm. Trong khi ®ã lo¹i HALS cña Mü còng cã ®é dµi t­¬ng øng lµ 1060nm vµ 5300nm. Khi d¶i sãng laser mµu xanh n»m ë kho¶ng 520535 nm, th× lóc nµy mÆt biÓn hÊp thô d¶i sãng nµy rÊt Ýt. Do vËy, d¶i sãng nµy cã tªn gäi : “cöa sæ quang häc h¶i d­¬ng”. HÖ thèng m¸y ®o s©u laser lµ thiÕt bÞ ®o ®­îc ®é s©u lín nhÊt. Trªn lý thuyÕt, cã thÓ biÓu diÔn b»ng c«ng thøc:

L_max = (3-10)
Trong ®ã:

P^’: hÖ thèng tham sè sè l­îng ®­îc ®Þnh nghÜa lµ:

P^’ = P_L. . A.

Trong ®ã:

P­_L: lµ c«ng suÊt cao nhÊt cña tia laser,

: khÝ lín - tû lÖ ph¶n x¹ ¸nh s¸ng cña mÆt biÓn,

A: diÖn tÝch thu ®­îc cña m¸y th¨m dß ¸nh s¸ng,

E: hiÖu suÊt cña m¸y thu

P_L: c«ng suÊt bèi c¶nh tiÕng ®éng ©m thanh (W)

P_B vµ G biÓu thÞ chän nh÷ng khu vùc biÓn cã ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ vïng biÓn ®Æc biÖt. Bèi c¶nh ©m thanh ån P cã liªn quan ®Õn ¸nh n¾ng mÆt trêi. HÖ thèng m¸y ®o s©u laser hiÖn t¹i cã kh¶ n¨ng ®o s©u kho¶ng 50m, chÝnh x¸c 0.3m, t×nh h×nh kh¸c nhau cña c¸c thiÕt bÞ còng sÏ kh«ng gièng nhau. B¶ng 3-2 chØ ra c¸c m¸y ®o s©u ®¹i d­¬ng.

M¸y ®o s©u laser gåm cã 6 bé phËn kÕt hîp l¹i.

HÖ thèng th¨m dß nµy thuêng dïng hai chïm laser, sè lÇn ph¸t ra ¸nh s¸ng dao ®éng lµ: 168 lÇn Nd vµ tia laser YAG dao ®éng. Chïm tia hång ngo¹i mµu ®á sÏ h­íng xuèng mÆt biÓn theo chiÒu th¼ng ®øng, ®¹t ®­îc tõ ®é cao so víi mÆt biÓn, cßn tia laser mµu xanh sÏ bÞ dao ®éng theo h­íng th¼ng ®øng cïng chiÒu víi m¸y bay, th«ng qua kÝnh quan s¸t sÏ quÐt ®­îc ®é réng cña mÆt biÓn lµ 268m, tõ ®ã sÏ thu ®­îc ®é s©u cña mÆt biÓn.

HÖ thèng nµy ®­îc kÕt hîp sö dông víi hÖ thèng ®Þnh vÞ kh«ng d©y trªn ®Êt liÒn, nh­ng hiÖn nay ng­êi ta th­êng sö dông thiÕt bÞ ®Þnh vÞ GPS.