Ch­¬ng 3: Ph­¬ng ph¸p ®o su



tải về 365.71 Kb.
trang1/4
Chuyển đổi dữ liệu10.08.2016
Kích365.71 Kb.
  1   2   3   4

powerpluswatermarkobject12744220


Ch­¬ng 3: Ph­¬ng ph¸p ®o s©u
Sù ph¸t triÓn cña ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc cã liªn quan chÆt chÏ víi viÖc hoµn thiÖn kh«ng ngõng cña ph­¬ng ph¸p ®o s©u. Tr­íc khi m¸y ®o s©u håi ©m ra ®êi, viÖc ®o vÏ ®Þa h×nh d­íi n­íc chØ dùa vµo qu¶ däi ch× ®o s©u. Ph­¬ng ph¸p ®o s©u nguyªn thuû nµy kh«ng nh÷ng ®é chÝnh x¸c rÊt thÊp, tèn c«ng tèn thêi gian mµ cßn cho hiÖu suÊt kh«ng cao v× chØ cã thÓ ®o s©u tõng ®iÓm khi con tµu ®øng yªn. Do ®ã, c¨n cø vµo t­ liÖu ®é s©u cã h¹n mµ qu¶ däi ch× ®o s©u ®o ®­îc, kh«ng thÓ tiÕn hµnh ®o vÏ ®Þa h×nh d­íi n­íc vµ nghiªn cøu sù ph¸t triÓn cña h¶i d­¬ng. M¸y ®o s©u håi ©m xuÊt hiÖn vµo nh÷ng n¨m 20 (cña thÕ kû 20) ®o s©u b»ng c¸ch ph¸t sãng ©m xuèng n­íc theo ph­¬ng th¼ng ®øng vµ thu sãng ph¶n x¹ tõ ®¸y, dùa vµo thêi gian sãng ©m ®i vµ vÒ ®Ó tÝnh ®é s©u. Khi tµu ®o ®i trªn mÆt n­íc sÏ ®o ®­îc mét ®­êng ®é s©u liªn tôc, th«ng qua sù biÕn ®æi cña ®é s©u ®o ®­îc cã thÓ x¸c ®Þnh ®Þa h×nh ®Þa m¹o cña ®¸y biÓn. Dïng m¸y ®o s©u håi ©m ®Ó ®o ®Þa h×nh d­íi n­íc lµ mét ph­¬ng ph¸p ®o ®¹c th«ng dông nhÊt.

Nh÷ng n¨m 60, xuÊt hiÖn m¸y th¨m dß ®Þa m¹o ®¸y biÓn, nã ph¸t vÒ mét phÝa cña ®­êng ®i cña tµu ®o( hoÆc c¶ 2 phÝa) nh÷ng chïm tia sãng nghiªng, ®Ó th¨m dß nh÷ng vËt ch­íng ng¹i hoÆc ®Þa m¹o d­íi n­íc vÒ mét phÝa ( hoÆc c¶ 2 phÝa) cña ®­êng ®i cña tµu ®o trªn mét diÖn tÝch nhÊt ®Þnh. Dïng m¸y th¨m dß ®Þa m¹o ®¸y biÓn ®Ó ®o ®¹c cã thÓ nhËn ®­îc b¶n ®å bÒ mÆt ®¸y n­íc gièng nh­ hiÖu qu¶ cña ph­¬ng ph¸p chôp ¶nh hµng kh«ng, cã thÓ nhanh chãng x¸c ®Þnh vÞ trÝ kh¸i l­îc vµ ®é cao kh¸i l­îc cña ch­íng ng¹i vËt d­íi n­íc, ®Ó lµm c¬ së cho viÖc ®o chÝnh x¸c sau nµy. M¸y th¨m dß ®Þa m¹o ®¸y biÓn cã thÓ n©ng cao ®¸ng kÓ hiÖu suÊt c«ng t¸c ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc. Nh­ng, do nh÷ng nh­îc ®iÓm cè h÷u cña nguyªn lý lµm viÖc, ®é ph©n gi¶i cña ®Þa h×nh d­íi n­íc ®o b»ng m¸y th¨m dß ®Þa m¹o ®¸y biÓn cßn ch­a ®­îc cao.

Nh÷ng n¨m 70, xuÊt hiÖn hÖ thèng ®o s©u nhiÒu chïm tia sãng vµ hÖ thèng ®o s©u theo d¶i, nã cã thÓ cho ta cïng mét lóc ®é s©u cña mÊy chôc ®iÓm ®o trªn mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi ®­êng ®i cña tµu ®o, hoÆc c¶ mét d¶i ®é s©u cã ®é réng nhÊt ®Þnh. Do ®ã, nã cã thÓ ®o ®­îc mét c¸ch chÝnh x¸c vµ nhanh chãng kÝch th­íc cña c¸c môc tiªu d­íi n­íc, sù thay ®æi ®é cao cña nã trªn mét ®é réng nhÊt ®Þnh däc theo ®­êng ®i cña tµu ®o, tõ ®ã cã thÓ ®o vÏ mét c¸ch t­¬ng ®èi tin cËy tr¹ng th¸i ®Þa m¹o d­íi n­íc.

Theo sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña c«ng t¸c khai th¸c h¶i d­¬ng, trªn c¬ së cña m¸y ®o s©u håi ©m, ng­êi ta tiÕp tôc ph¸t triÓn m¸y ®o s©u 2 tÇn sè, m¸y phÉu diÖn ®Þa tÇng n«ng, chóng cã thÓ cung cÊp ®­êng cong phÉu diÖn cña c¸c líp vËt chÊt d­íi ®¸y theo ®­êng ®i cña tµu ®o, hiÓn thÞ ®é dµy cña líp trÇm tÝch ®¸y biÓn, ®é s©u cña bÒ mÆt nham th¹ch, lµm chç dùa cho c¸c c«ng tr×nh ®¸y biÓn. Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c hÖ thèng ®o s©u ®é chÝnh x¸c cao, tù ®éng, ®a chøc n¨ng, d­íi d¹ng tæ hîp ®· xuÊt hiÖn rÊt nhiÒu. Mét sè hÖ thèng ®o s©u h¶i d­¬ng kiÓu míi còng ®ang ®­îc nghiªn cøu s¶n xuÊt, phèi hîp víi hÖ thèng ®Þnh vÞ trªn biÓn cã ®é chÝnh x¸c cao, hÖ thèng thµnh lËp b¶n ®å tù ®éng, tõ ®ã thùc hiÖn tù ®éng ho¸ c«ng t¸c ®o ®¹c, lµm cho c«ng t¸c ®o vÏ ®Þa h×nh d­íi n­íc ph¸t triÓn mét b­íc quan träng.

Cßn cã mét ph­¬ng ph¸p ®o ®¹c cã tiÒn ®å ph¸t triÓn réng më h¬n ®ã lµ hÖ thèng ®o s©u b»ng LASER. Nh÷ng chïm sãng laser cã thÓ ph¸t ®Õn kho¶ng c¸ch lín h¬n so víi nh÷ng nguån sãng th«ng th­êng, tÝnh ®Þnh h­íng cña nã còng ­u viÖt h¬n nhòng chïm sãng ph¸t ra tõ c¸c m¸y th¨m dß b»ng sãng ©m. §é ph©n gi¶i cao cña chïm tia laser cho ta h×nh ¶nh chÝnh x¸c cña ®¸y biÓn, tõ ®ã cã thÓ ®iÒu tra tØ mØ ®Þa h×nh ®¸y biÓn vµ vËt chÊt ®¸y biÓn.

Ngoµi ra, Côc b¶n ®å quèc phßng Mü (DMA) n¨m 1990 nghiªn cøu chÕ t¹o mét hÖ thèng ®o s©u ®Æt trªn khoang phôc vô ®o ®¹c bê biÓn (ABS) bao gåm: mét m¸y ®o s©u laser, mét m¸y quÐt ®a phæ vµ mét m¸y phÉu diÖn ®iÖn tõ trong mäi ®iÒu kiÖn m«i tr­êng, tõ trªn m¸y bay, cã thÓ nhanh chãng ®o vÏ b¶n ®å ®é s©u däc theo bê biÓn. §é s©u ®o ®­îc cña hÖ thèng nµy lµ 30 m, ®é chÝnh x¸c trong ph¹m vi 0.3m. Côc ®o ®¹c Cana®a nghiªn cøu chÕ t¹o hÖ thèng LARSEN: ®o ®é s©u b»ng m¸y quÐt ra®a laser, ®Æt trªn m¸y bay DC – 3, mçi giê cã thÓ ®o 70 000 ®iÓm ®é s©u, bao phñ mét vïng réng 70km2.

ë ®©y sÏ ®Ò cËp ®Õn nguyªn lý ®o, cÊu t¹o cña hÖ thèng vµ viÖc xö lý sè liÖu cña c¸c hÖ thèng thiÕt bÞ ®o s©u håi ©m ®ang ®­îc dïng réng r·i trong c«ng t¸c ®o ®¹c ®Þa h×nh d­íi n­íc. Ngoµi ra, cßn giíi thiÖu ng¾n gän nguyªn lý c¬ b¶n cña ®o chôp d­íi n­íc vµ ®o s©u laser
3.1 Kü thuËt ®o s©u th«ng th­êng

I. Nguyªn lý ®o ®¹c cña m¸y ®o s©u håi ©m

Nh­ h×nh vÏ 3-1 cho thÊy, m¸y ph¸t x¹ ®Æt ë phÝa d­íi tµu ®o, ph¸t ®i mét xung sãng ©m cã tÇn sè x¸c ®Þnh theo h­íng th¼ng ®øng xuèng n­íc, truyÒn xuèng ®¸y n­íc víi vËn tèc sãng ©m lµ C, råi ph¶n x¹ vÒ vµ ®­îc m¸y thu nhËn thu nhËn sãng ©m ph¶n x¹. Ta quy thêi gian tÝnh tõ thêi ®iÓm ph¸t x¹ xung sãng ©m ®Õn khi nhËn ®­îc sãng ©m ph¶n x¹ tõ ®¸y n­íc lµ t, th× kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ph¸t x¹ ®Õn ®¸y n­íc ( chÝnh lµ ®é s©u) H lµ:

H = (3-1)

Trong ®ã:

L: kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ph¸t x¹ ®Õn ®iÓm tiÕp nhËn sãng ph¶n x¹ - cßn gäi lµ chiÒu dµi ®­êng ®¸y.


H×nh 3-1: Nguyªn lý ®o ®¹c cña m¸y ®o s©u håi ©m.
Khi mµ ë n¬i cã ®é s©u lín, hoÆc lµ m¸y thu vµ ph¸t lµ mét, th× c«ng thøc trªn cã thÓ ®¬n gi¶n ho¸:

H= (3-2)

Trong ®ã:

C: vËn tèc sãng ©m trong n­íc. Nã phô thuéc vµo m«®un ®µn håi vµ mËt ®é cña m«i tru­êng n­íc, 2 yÕu tè nµy l¹i phô thuéc vµo vµo nhiÖt ®é, ®é mÆn, vµ ¸p lùc n­íc.

t : thêi gian m¸y ®o ®­îc

Mét khi x¸c ®Þnh ®­îc vËn t«c sãng ©m C vµ thêi gian t, ta sÏ tÝnh ®­îc ®é s©u tõ m¸y ®o s©u ®Õn ®¸y n­íc.



II. VËn tèc sãng ©m

Nh­ trªn ®· nãi, vËn t«c sãng ©m C phô thuéc vµo m«®un ®µn håi cña m«i tr­êng n­íc E vµ mËt ®é cña n­íc , theo mèi quan hÖ

C = (3-3)

§èi víi n­íc biÓn, ë nhiÖt ®é 00C, E= 2.15  109 N/m2, = 1020 kg/m3, do ®ã C= 1452 m/s. Trong c«ng t¸c thùc tÕ, m«®un ®µn håi rÊt phøc t¹p, do ®ã khi cÇn C, cã thÓ ®o trùc tiÕp hoÆc tÝnh b»ng c«ng thøc thùc nghiÖm. NÕu dïng m¸y ®o vËn tèc sãng ©m, th× lóc nµo còng cã C t¹i thêi ®iÓm ®ã vµ ë n¬i ®ã, t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc tù ®éng ho¸ c«ng t¸c ®o ®¹c nh­ng cÇn cã thiÕt bÞ chuyªn dïng. Khi tÝnh to¸n theo c«ng thøc kinh nghiÖm tr­íc hÕt ph¶i nhËn ®­îc c¸c sè liÖu cña c¸c nh©n tè ¶nh h­ëng ®Õn vËn tèc sãng ©m trong n­íc, sau ®ã vËn dông c¸c c«ng thøc biÓu diÔn quan hÖ hµm sè gi÷a vËn tèc sãng ©m vµ c¸c nh©n tè nãi trªn. HiÖn nay, c«ng thøc kinh nghiÖm ®­îc øng dông nhiÒu trong thùc tÕ lµ:

C=1449.2 + 1.6t – 0.0555 t2 + 0.00029 t3 + (1.34 – 0.01t)(S - 35) + 0.168P (3-4)

Trong ®ã:

t : nhiÖt ®é cña n­íc biÓn (0C),

S: ®é mÆn cña n­íc biÓn (‰),

P: ¸p lùc tÜnh cña n­íc biÓn (At).

Tõ c«ng thøc (3-4) cã thÓ thÊy, vËn t«c sãng ©m phô thuéc vµo nhiÖt ®é cña n­íc, ®é mÆn vµ ¸p lùc tÜnh cña n­íc theo quan hÖ ®ång biÕn. Khi nhiÖt ®é n­íc biÓn lµ 00C, ®é mÆn vµo kho¶ng 35‰, th× vËn tèc sãng ©m thay ®æi 1.34m/s, khi ¸p suÊt tÜnh t¨ng 1 At(t­¬ng ®­¬ng ®é s©u 10m) th× vËn tèc sãng ©m t¨ng lªn 0.168m/s. DÔ dµng thÊy r»ng, ¶nh h­ëng lín nhÊt ®Õn vËn tèc sãng ©m lµ sù thay ®æi cña nhiÖt ®é n­íc biÓn. Mµ nhiÖt ®é n­íc biÓn, ®é mÆn, ¸p lùc tÜnh l¹i phô thuéc vµo tõng vïng biÓn, ®é s©u cña biÓn, do ®ã khi ®o ®Þa h×nh ®¸y biÓn, ph¶i ®ång thêi ®o vËn tèc sãng ©m.


III. CÊu t¹o cña m¸y ®o s©u b»ng sãng ©m

M¸y ®o s©u sãng ©m gåm cã: m¸y ph¸t x¹, m¸y thu, thiÕt bÞ biÓn ®æi n¨ng l­îng ph¸t x¹, thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng thu vÒ vµ thiÕt bÞ hiÓn thÞ.

D­íi ®©y giíi thiÖu chøc n¨ng cña c¸c bé phËn.

1. M¸y ph¸t x¹: d­íi sù ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ khèng chÕ trung t©m, c¸c xung ®iÖn cã tÝnh chu kú víi tÇn sè nhÊt ®Þnh, ®é réng xung nhÊt ®Þnh, c«ng suÊt ®iÖn nhÊt ®Þnh ®­îc t¹o ra, th«ng qua thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ph¸t x¹, sãng ©m ®­îc ph¸t xuèng n­íc theo mét chu kú nhÊt ®Þnh. M¸y ph¸t x¹ gåm: m¹ch dao ®éng, m¹ch t¹o xung, m¹ch ph¸t sãng t¹o thµnh.

2. M¸y thu: ®em c¸c tÝn hiÖu sãng ©m ph¶n x¹ do thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng nhËn ®­îc, tiÕn hµnh ®o kiÓm vµ khuÕch ®¹i, sau khi xö lý ®­a vµo thiÕt bÞ hiÓn thÞ. Trong c¸c m¹ch ®iÖn cña m¸y thu, ng­êi ta ®· ®­a vµo kü thuËt ®o kiÓm t­¬ng quan hiÖn ®¹i vµ kü thuËt quy vÒ mét ®iÓm, vµ ®· ®­a vµo m¹ch ®iÖn tù ®éng gi¸m ®Þnh c¸c tÝn hiÖu sãng ©m ph¶n x¹, m¹ch chèng nhiÔu cho sãng ©m ph¶n x¹, m¹ch tù ®éng t¨ng gi¶m, m¹ch khuÕch ®¹i khèng chÕ thêi gian, lµm cho c¸c tÝn hiÖu sãng ©m ph¶n x¹ sau khi xö lý tho¶ m·n mäi yªu cÇu cña thiÕt bÞ hiÓn thÞ.



H×nh 3-2: H×nh ¶nh ghi l¹i mµn h×nh cña m¸y ®o s©u.
3. ThiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ph¸t x¹ lµ thiÕt bÞ biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng, l¹i tõ c¬ n¨ng biÕn ®æi thµnh n¨ng l­îng sãng ©m. Nã biÕn ®æi xung dao ®éng ®iÖn cña m¸y ph¸t x¹ chuyÓn tíi, theo kho¶ng c¸ch thêi gian nhÊt ®Þnh , cã ®é réng xung nhÊt ®Þnh, cã tÇn sè dao ®éng nhÊt ®Þnh vµ c«ng suÊt nhÊt ®Þnh thµnh dao ®éng c¬ häc lµm cho m«i tr­êng n­íc ph¸t ra xung cña n¨ng l­îng sãng ©m víi gãc cña chïm tia sãng cã ®é lín nhÊt ®Þnh.

4. ThiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng thu vÒ lµ thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng tõ sãng ©m thµnh n¨ng l­îng ®iÖn, sau ®ã phãng ®¹i tÝn hiÖu vµ xö lý tÝn hiÖu.

HiÖn nay cã nhiÒu m¸y thuû ©m hîp nhÊt thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ph¸t x¹ vµ n¨ng l­îng thu vÒ, b»ng c¸ch ®Æt gi÷a m¸y ph¸t x¹, m¸y thu vµ thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng mét m¹ch ®iÒu khiÓn tù ®éng. Khi m¸y ph¸t x¹ ho¹t ®éng sÏ nèi víi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ®Ó ph¸t x¹ sãng ©m, khi m¸y thu ho¹t ®éng sÏ nèi víi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ®Ó nhËn ®­îc n¨ng l­îng ®iÖn cña tÝn hiÖu.



5. ThiÕt bÞ hiÓn thÞ: chøc n¨ng cña thiÕt bÞ hiÓn thÞ lµ hiÓn thÞ mét c¸ch trùc quan gi¸ trÞ cña ®é s©u ®o ®­îc. HiÖn nay, cã c¸c d¹ng thiÕt bÞ hiÓn thÞ sau: d¹ng m¸y ghi, d¹ng m¸y hiÓn thÞ sè, d¹ng m¸y in sè. Mét chøc n¨ng kh¸c cña thiÕt bÞ hiÓn thÞ lµ ph¸t ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®ång bé cã chu kú, ®iÒu khiÓn toµn bé ho¹t ®éng cña m¸y ®o.

6. Nguån ®iÖn: cung cÊp ®iÖn n¨ng cho c¸c bé phËn cña m¸y ®o.
IV. Sè hiÖu chØnh cña m¸y ®o s©u håi ©m

Gi¸ trÞ ®é s©u trªn mµn h×nh m¸y ®o s©u cßn ph¶i thªm vµo c¸c sè hiÖu chØnh: sè hiÖu chØnh mím n­íc, sè hiÖu chØnh ®­êng ®¸y, sè hiÖu chØnh tèc ®é quay, sè hiÖu chØnh tèc ®é ©m thanh vµ sè hiÖu chØnh møc n­íc.



1. Sè hiÖu chØnh mím n­íc H

Ng­êi ta l¾p ®Æt thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng cña m¸y ®o s©u theo 2 c¸ch. C¸ch mét, l¾p ®Æt cè ®Þnh, tøc lµ ®em thiÕt bÞ biÓn ®æi n¨ng l­îng cã thÓ tÝch t­¬ng ®èi lín l¾p cè ®Þnh ë ®¸y tµu ®o ®¹c, c¸ch thø hai lµ treo thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng cã thÓ tÝch t­¬ng ®èi nhá dÔ th¸o ra. BÊt kú lo¹i thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng nµo còng l¾p ®Æt d­íi mÆt n­íc mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh, sè hiÖu chØnh mím n­íc cña thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng chÝnh lµ kho¶ng c¸ch theo ph­¬ng th¼ng ®øng tõ mÆt n­íc tíi ®¸y cña thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng H.

H = H – Hs (3-5)

Trong ®ã:

H lµ ®é s©u ®¸y n­íc tÝnh tõ mÆt n­íc,

Hs lµ ®é s©u ®¸y n­íc tÝnh tõ ®¸y cña thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng.

§èi víi thiÕt bÞ biÓn ®æi n¨ng l­îng treo, cã thÓ ®äc sè trªn thanh gi¸ ®ì.

§èi víi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng l¾p ®Æt cè ®Þnh, th× sè hiÖu chØnh mím n­íc H lµ: (h×nh 3-3).

H = Htr + ( Hd – Htr)  - h (3-6)

2. Sè hiÖu chØnh ®­êng ®¸y

Khi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ph¸t x¹ vµ thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng thu vÒ kh«ng hîp nhÊt, th× gi÷a 2 thiÕt bÞ nµy cã mét kho¶ng c¸ch gäi lµ ®­êng ®¸y 2L. Do ¶nh h­ëng cña chiÒu dµi ®­êng ®¸y, ®é s©u ®o ®­îc kh«ng ph¶i lµ ®é s©u thùc tÕ H, mµ lµ kho¶ng c¸ch nghiªng Hs(h×nh 3-1).





H×nh 3-3: C¸ch hiÖu chØnh mím n­íc

Cho L = l, sè hiÖu chØnh ®­êng ®¸y sÏ lµ:

HL = H – Hs = = Hs

Khi < 0.14, ¶nh h­ëng cña L rÊt nhá, cã thÓ bá qua.

Ng­îc l¹i, cÇn tÝnh sè hiÖu chØnh ®­êng ®¸y.

3. Sè hiÖu chØnh, tèc ®é quay:

Do tèc ®é quay thùc tÕ cña m¸y ®o s©u vµ tèc ®é quay thiÕt kÕ kh«ng gièng nhau. §é s©u ghi ®­îc trªn thiÕt bÞ ghi sè phô thuéc vµo tèc ®é di ®éng cña kim chØ thÞ vµ thêi gian ph¶n x¹ cña sãng ©m. Khi tèc ®é di ®éng cña kim thay ®æi th× ®é s©u ®o ®­îc còng thay ®æi theo, tõ ®ã sinh ra sai sè tèc ®é quay. Gäi sè hiÖu chØnh tèc ®é quay lµ Hn th×:

Hn = H – Hs = Hs

Khi ns < n0 , Hn cã dÊu d­¬ng


Khi ns > n0 , Hn cã dÊu ©m

VÝ dô: m¸y ®o s©u håi ©m SDH - 3 cã tèc ®é quay øng víi lÇn ®o thø nhÊt n0 = 312 vßng/phót, nÕu tèc ®é quay thùc tÕ ns = 314 vßng/phót, víi H= 20m th× Hn = - 0.13m.

H = Hs + Hn = 19.87m

4. Sè hiÖu chØnh tèc ®é sãng ©m Hv

Ta biÕt, tèc ®é truyÒn sãng ©m trong n­íc biÓn lµ hµm sè cña nhiÖt ®é n­íc biÓn t, ®é mÆn S, ¸p lùc tÜnh cña n­íc biÓn P. ë nh÷ng khu vùc kh¸c nhau, mïa kh¸c nhau, nh÷ng tham sè nµy còng kh¸c nhau. NÕu tèc ®é sãng ©m thùc tÐ Vm kh«ng b»ng tèc ®é thiÕt kÕ V0, th× sÏ ¶nh h­ëng ®Õn ®é s©u ®o ®­îc, do ®ã cÇn ®­a vµo sè hiÖu chØnh tèc ®é sãng ©m Hv:

Hv = H – Hs = Hs

Khi Vm > V0 , Hv cã dÊu d­¬ng


Khi Vm < V0 , Hv cã dÊu ©m

VÝ dô khi V0= 1500m/s, Vm = 1550 m/s, Hs= 20m, th× Hv = 0.67m.

VÊn ®Ò ®Æt ra lµ tèc ®é sãng ©m thùc tÕ ®o b»ng c¸ch nµo?

Nh­ trªn ®· nãi, tèc ®é sãng ©m V lµ hµm sè cña t, S, P, ta cã thÓ thµnh lËp c«ng thøc thùc nghiÖm trªn c¬ së c¸c sè liÖu ®o thùc víi khèi l­îng ®ñ lín sao cho t­¬ng ®èi phï hîp víi thùc tÕ. HiÖn nay, trªn thÕ giíi c¸c c«ng thøc th­êng dïng ®Ó tÝnh tèc ®é sãng ©m trong n­íc biÓn cã :

A­ - C«ng thøc Groso, 1952

B - C«ng thøc Wilson, 1962

C - C«ng thøc gÇn ®óng cña Wilson.

Trong c«ng t¸c thùc tÕ, cø mçi th¸ng ng­êi ta ®o tèc ®é sãng ©m t¹i khu ®o ë c¸c ®é s©u 0m, 15m, 25m, 35m, 50m, 75m, 100m, 150m…, sau ®ã lÊy gi¸ trÞ trung b×nh träng sè cña c¸c tèc ®é sãng ©m t¹i c¸c líp n­íc biÓn ®Ó lµm tèc ®é sãng ©m trung b×nh cña n­íc biÓn tõ mÆt biÓn ®Õn ®iÓm cÇn ®o.



5. Sè hiÖu chØnh tæng hîp cña m¸y ®o s©u

Tõ nh÷ng ®iÓu tr×nh bµy trªn ®©y, sè hiÖu chØnh tæng hîp cña m¸y ®o s©u lµ:

H= H + HL + Hn + Hv (3-7)

Trong 4 sè hiÖu chØnh nãi trªn, sè hiÖu chØnh tèc ®é sãng ©m Hv cã ¶nh h­ëng lín nhÊt. C¸ch tÝnh sè hiÖu chØnh nµy gäi lµ ph­¬ng ph¸p sè liÖu thuû v¨n. Ph­¬ng ph¸p sè liÖu thuû v¨n nãi chung thÝch hîp cho vïng biÓn cã ®é s©u lín h¬n 20m, ®èi víi vïng biÓn n«ng h¬n, ng­êi ta th­êng dïng ph­¬ng ph¸p so s¸nh ®Ó t×m ra sè hiÖu chØnh tæng hîp H.

Trong ph­¬ng ph¸p so s¸nh ng­êi ta dïng mét tÊm kiÓm tra vµ 1 m¸y thu sãng ©m ®Æt ë mét ®é s©u nhÊt ®Þnh d­íi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng. Dïng th­íc ®o chÝnh x¸c ®é s©u tÝnh ®Õn tÊm kiÓm tra H, so s¸nh víi ®é s©u Hs cña m¸y ®o s©u ®o ®­îc ë cïng thêi ®iÓm ®ã. HiÖu sè H = H - Hs chÝnh lµ sè hiÖu chØnh tæng hîp. VÝ dô dïng th­íc ®o ®­îc H= 15.5m, dïng m¸y ®o s©u ®o ®­îc ë cïng thêi ®iÓm Hs= 14.5 m th×:

H = H – Hs = 1.0m

Ng­êi ta th­êng dïng ph­¬ng ph¸p so s¸nh ®Ó kiÓm tra m¸y ®o s©u 1- 2 tuÇn 1 lÇn. Do ®ã ®é ®o s©u khi hiÖu chØnh chØ dïng ®Ó khèng chÕ t­ liÖu ®o s©u trong kho¶ng 1- 2 tuÇn ®ã, trªn cïng mét khu ®o.
3.2 M¸y ®o ®Þa h×nh ®¸y biÓn

M¸y ®o ®Þa h×nh ®¸y biÓn cßn gäi lµ m¸y Sona quÐt theo d¶i. Nã cã thÓ hiÓn thÞ ®Þa h×nh ®¸y biÓn, x¸c ®Þnh vÞ trÝ vµ ®é cao gÇn ®óng cña môc tiªu. M¸y ®o ®Þa h×nh ®¸y biÓn cã 2 lo¹i: m¸y quÐt 1 bªn vµ m¸y quÐt 2 bªn. HiÖn nay phÇn nhiÒu dïng m¸y quÐt 2 bªn.



I. Giíi thiÖu

H×nh 3-4 cho thÊy tµu ®o th«ng qua c¸p ®iÖn nèi víi “con c¸” kÐo theo c¸ch ®u«i tµu mét kho¶ng c¸ch vµ ®é s©u nhÊt ®Þnh.





H×nh 3-4

Do thêi ®iÓm thiÕt bÞ nhËn ®­îc sang håi ©m tõ c¸c ®iÓm ®¸y biÓn cã thø tù tr­íc sau, cho nªn khi thiÕt bÞ ghi l¹i c¸c xung ph¶n x¹ cña sãng ©m còng biÓu diÔn thµnh nh÷ng v¹ch trªn trôc hoµnh theo thø tù tr­íc sau. Trong h×nh 3-4, v¹ch 0 lµ vÞ trÝ xuÊt ph¸t, v¹ch m lµ mÆt biÓn, ®©y lµ v¹ch ghi l¹i c¸c sãng ©m ph¶n x¹ lªn mÆt biÓn, 0m lµ ®é mím n­íc cña thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng, a lµ v¹ch ghi tÝn hiÖu sãng ph¶n x¹ tõ ®¸y biÓn, 0a lµ ®é s©u tÝnh tõ thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng ®Õn ®¸y biÓn (H1) , C lµ ®Ønh cña ®Þa vËt ngÇm d­íi ®¸y biÓn.

C­êng ®é cña tÝn hiÖu sãng ©m ph¶n x¹ kh«ng nh÷ng cã quan hÖ víi ®é låi lâm cña ®Þa h×nh ®¸y biÓn, tÝnh chÊt ®¸y biÓn mµ cßn cã quan hÖ víi ®é dµi ®­êng ®i cña sãng ©m. N¬i ®¸y biÓn b»ng ph¼ng, c­êng ®é cña sãng ©m ph¶n x¹ suy gi¶m nhanh chãng khi kho¶ng c¸ch t¨ng lªn. §Ó lµm cho ®é ®en cña tÝn hiÖu ghi ®­îc chØ ph¶n ¸nh ®é låi lâm cña ®Þa h×nh, th× cÇn ph¶i lo¹i trõ hiÖn t­îng ®é ®en cña tÝn hiÖu ghi ®­îc bÞ kho¶ng c¸ch lµm suy gi¶m, v× vËy cÇn l¾p thªm mét thiÕt bÞ bï trõ. Khi cã thiÕt bÞ bï trõ, th× trªn ®¸y biÓn b»ng ph¼ng b¨ng giÊy sÏ ghi ®­îc 1 ®­êng th¼ng cã ®é ®en gièng nhau. Ng­îc l¹i, nÕu trªn giÊy ghi ®­îc 1 ®­êng th¼ng cã ®é ®en gièng nhau th× ë phÝa d­íi lµ ®¸y biÓn b»ng ph¼ng. NÕu ®Þa h×nh ®¸y biÓn cã ®é låi lâm thay ®æi, th× trªn b¨ng giÊy sÏ cã ®é ®en cña tÝn hiÖu víi ®é ®Ëm nh¹t kh¸c nhau.

D­íi ®©y sÏ giíi thiÖu 2 c¸ch ghi ®Þa h×nh ®¸y biÓn:



1. Ghi sãng ©m ph¶n x¹ tõ ®Þa vËt låi lªn d­íi ®¸y biÓn.



H×nh 3-5 Ghi sãng ©m ph¶n x¹ tõ ®Þa vËt låi lªn

H×nh 3-5 cho thÊy ®¸y biÓn cã ch­íng ng¹i vËt. §o¹n ®¸y biÓn tõ a ®Õn b lµ b»ng ph¼ng, do t¸c ®éng cña thiÕt bÞ bï trõ nãi ë trªn, ®é ®en cña ®­êng ab lµ ®ång ®Òu(mÆc dï kho¶ng c¸ch ®Õn tµu ®o lín dÇn tõ a ®Õn b). §o¹n ®¸y biÓn tõ b ®Õn c lµ chÝnh diÖn cña ®Þa vËt låi lªn ( nh×n tõ tµu ®o) do gãc ®Õn cña sãng ©m lín nªn c­êng ®é cña sãng ©m ph¶n x¹ lín h¬n lµm cho ®é ®en cña ®o¹n bc lín h¬n. Sau khi qua

®iÓm C, do kho¶ng c¸ch nghiªng OcOd cã ®ét biÕn, cho nªn cã mét ®o¹n b¾t ®Çu tøc kh«ng cã tÝn hiÖu sãng ph¸t x¹ cho tíi ®iÓm d, ®o¹n cd trªn giÊy ghi hoµn toµn tr¾ng, tiÕp theo ®o¹n de l¹i lµ ®¸y biÓn b»ng ph¼ng, h×nh ¶nh ghi ®­îc gièng nh­ ®o¹n ab. Nh­ vËy mçi lÇn nhËn sãng ©m ph¶n x¹, trªn giÊy ghi ®­îc mét ®­êng n»m ngang. Khi tµu ®o di chuyÓn vÒ phÝa tr­íc, giÊy ghi còng chuyÓn ®éng ®Òu, do ®ã trªn giÊy sÏ vÏ ®­îc b¶n vÏ mÆt b»ng cña ®Þa h×nh ®¸y biÓn do nh÷ng ®­êng n»m ngang t¹o thµnh, nh­ h×nh 3-5. §Þa vËt låi lªn ë ®¸y biÓn ph¶n ¸nh trªn giÊy ghi lµ h×nh ¶nh “ tr¸i ®en, ph¶i tr¾ng”, phÇn ®en chÝnh lµ mÆt cña ®Þa vËt låi lªn h­íng vÒ phÝa tµu ®o, phÇn tr¾ng lµ sau l­ng cña ®Þa vËt ®ã.

H×nh 3- 6: ghi sãng ©m ph¶n x¹ tõ phÇn lâm.



2. Ghi sãng ©m ph¶n x¹ tõ phÇn lâm xuèng ®¸y biÓn.



H×nh 3- 6: ghi sãng ©m ph¶n x¹ tõ phÇn lâm.

H×nh 3 – 6 cho thÊy, ®èi víi phÇn lâm xuèng cña ®¸y biÓn( nh­ m¸ng, r·nh) ký hiÖu lµ ab, kh«ng cã sãng ©m ph¶n x¹, ph¶n ¸nh trªn giÊy ghi lµ mÇu tr¾ng. PhÇn h­íng vÒ tµu ®o cd, do gãc tíi cña ph¸t x¹ gÇn víi gãc vu«ng, nªn sãng ph¶n x¹ m¹nh, trªn giÊy ghi thÓ hiÖn mµu ®en h¬n. Tãm l¹i phÇn lâm xuèng cña ®¸y biÓn, trªn giÊy ghi, cã h×nh ¶nh “ tr­íc tr¾ng sau ®en” ( kh¸i niÖm tr­íc sau tÝnh tõ tµu ®o) ®é dµi cña phÇn tr¾ng, trong ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh, ph¶n ¸nh ®é s©u cña phÇn lâm xuèng cña ®¸y biÓn

VÒ mÊy vÊn ®Ò c¬ b¶n cña m¸y ®o ®Þa h×nh ®¸y biÓn, nh­ x¸c ®Þnh vÞ trÝ vµ ®é cao cña c¸c môc tiªu trªn giÊy ghi, ®é ph©n gi¶i trªn mÆt n»m ngang vµ mÆt th¼ng ®øng, kho¶ng c¸ch n»m ngang tÝnh tõ “con c¸” mang thiÕt bÞ ®Õn 2 ®Çu cña môc tiªu, nhiÔu vµ sai sè trªn giÊy ghi , ®é réng h÷u hiÖu cña d¶i ®o..., cã thÓ tham kh¶o c¸c s¸ch chuyªn m«n cã liªn quan.

II. CÊu t¹o cña thiÕt bÞ vµ nguyªn lý lµm viÖc

M¸y ®o ®Þa h×nh ®¸y biÓn gåm cã 6 phÇn: thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng, m¸y ph¸t x¹, m¸y thu, m¹ch chuyÓn ®æi thu ph¸t, thiÕt bÞ ghi vµ m¹ch khèng chÕ chÝnh ( h×nh 3-7).





H×nh 3- 7

1. ThiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng – h×nh d¸ng bªn ngoµi gièng mét con c¸, nªn gäi lµ “con c¸” kÐo theo. Hai bªn ph¶i vµ tr¸i cña “con c¸” kÐo theo cã thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng h×nh que dµi, mçi ®­êng ®¸y cña nã gåm 2 d·y chÊn tö h×nh loa cã kho¶ng c¸ch ®Òu nhau, gi÷a c¸c chÊn tö cã m¹ch nèi song song, mÆt ph¸t x¹ g¾n b»ng keo epoxy ®Ó hoµn toµn c¸ch n­íc, nh­ng vÉn cho sãng ©m ®i qua, c¸c mÆt ph¶n x¹ ®Òu nghiªng 80 so víi mÆt vu«ng gãc víi mÆt ®Êt ®Ó tiÖn cho chïm sãng ©m cã ®é nghiªng. §Ó tr¸nh c¸c chïm sãng ©m g©y nhiÔu lÉn nhau, tÇn sè lµm viÖc cña chóng ph¶i kh¸c nhau: bªn tr¸i lµ 38KHz, bªn ph¶i lµ 43KHz. Ngoµi ra gãc n»m ngang cña chïm tia sãng lµ 2.20, gãc th¼ng ®øng cña chïm tia sãng bªn tr¸i lµ 340; bªn ph¶i lµ 280. ThiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng cña m¸y ph¸t vµ m¸y thu ®­îc hîp nhÊt víi nhau.

2. M¸y ph¸t x¹ - chia thµnh m¸y tr¸i vµ m¸y ph¶i ®­îc l¾p trªn cïng mét sµn víi m¸y biÕn ®æi n¨ng l­îng sö dông chung mét bé ph¸t xung ®ång bé, ph¸t ra xung ®iÖn cao tÇn, cung biªn ®é, cã ®é réng vµ tÇn sè kh«ng ®æi, sau ®ã chuyÓn vµo m¸y tr¸i vµ m¸y ph¶i, biÕn ®æi thµnh xung sãng ©m vµ ph¸t xuèng ®¸y biÓn.

3. M¸y thu SDH- 8 lµ m¸y 2 bªn, cã m¸y thu tr¸i vµ m¸y thu ph¶i. Chóng tiÕp nhËn tÝn hiÖu ®iÖn do m¸y biÕn ®æi n¨ng l­îng chuyÓn sang, xö lý läc nhiÔu vµ khuÕch ®¹i. Sau ®ã chuyÓn vÒ m¸y ghi vµ ghi nh÷ng tÝn hiÖu nµy trªn giÊy. Sãng ©m tõ ®¸y biÓn mµ m¸y ®o håi ©m nhËn ®­îc chñ yÕu lµ sãng ©m ph¶n x¹. C­êng ®é cña sãng ©m ph¶n x¹ Js n»m gi÷a kho¶ng ( Jmt-3) ®Õn (Jmt-5) ( t lµ thêi gian sãng ©m ®i vµ vÒ).

Js= Jm ( t-3  t-5)

§Ó bï trõ phÇn suy gi¶m c­êng ®é cña sãng ©m sau mçi lÇn ph¸t sãng, ta ph¶i lµm cho hÖ sè phãng ®¹i K cña m¸y thu thay ®æi theo t3 ®Õn t5, tøc lµ:

K= Km (t3 t5)

Nhê vËy mµ hiÖu chØnh ®­îc phÇn suy gi¶m c­êng ®é kh«ng ®Òu cña sãng ph¶n x¹. Tøc lµ:

K. Js = Jm (t-3  t-5). Km (t3 t5) = Km. Jm

NÕu ®¸y biÓn b»ng ph¼ng vµ chÊt ®¸y gièng nhau, th× trªn b¨ng ghi ta nhËn ®­îc 1 ®­êng th¼ng cã ®é ®en ®ång ®Òu. §Ó cã thÓ ph¸t hiÖn chÝnh x¸c nh÷ng thay ®æi cña ®Þa h×nh ®¸y biÓn, lÏ ra m¸y thu ph¶i cã mét bé khèng chÕ tù ®éng bï trõ ®Ó cã thÓ ph¶n ¸nh mäi thay ®æi cña sãng ©m ph¶n x¹ tõ ®¸y biÓn, nh­ng c¸c m¸y thu hiÖn nay ch­a cã thiÕt bÞ nµy.

4. ThiÕt bÞ chuyÓn ®æi thu - ph¸t. T¸c dông cña nã gièng nh­ c«ng t¾c tù ®éng chuyÓn ®æi nèi tiÕp gi÷a thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng víi m¸y thu vµ m¸y ph¸t. Khi m¸y ph¸t lµm viÖc, nã chØ nèi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng víi nã ®Ó ®¶m b¶o cho tÝn hiÖu cña m¸y ph¸t kh«ng vµo m¸y thu, khi m¸y ph¸t ngõng ho¹t ®éng th× nã l¹i nèi thiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l­îng víi m¸y thu.

5. ThiÕt bÞ ghi cã 2 t¸c dông:

- Mét lµ ph¸t ra tÝn hiÖu tiÕp xóc ®ång bé ®­a vµo m¹ch ®iÖn cña thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®Ó ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña toµn bé qu¸ tr×nh.

- Hai lµ ®ång thêi ghi l¹i c¸c tÝn hiÖu sãng ©m ph¶n x¹ tõ ®¸y biÓn lªn m¸y thu bªn tr¸i vµ bªn ph¶i. ThiÕt bÞ ghi cña m¸y SDH- 8 dïng giÊy nhiÖt vµ mùc kh«.

6. M¹ch ®iÒu khiÓn chÝnh

§iÒu khiÓn toµn bé qu¸ tr×nh dùa trªn tÝn hiÖu ®ång bé do thiÕt bÞ ghi ph¸t ra, th«ng qua xö lý, nã ph¸t ra xung ®ång bé víi ®é réng nhÊt ®Þnh. TÝn hiÖu xung ®ång bé nµy mét nh¸nh chuyÓn sang m¸y ph¸t tr¸i vµ ph¶i, kÝch tÝn hiÖu ph¸t x¹, nh¸nh cßn l¹i chuyÓn sang m¸y thu tr¸i vµ ph¶i ®Ó kÝch tÝn hiÖu bï trõ.



H×nh 3- 8 a

H×nh 3- 8 a lµ kÕt qu¶ néi suy tõ c¸c mÆt c¾t ngang song song c¸ch nhau 500m, cã 8 mÆt c¾t ngang. §©y lµ b×nh ®å thÓ hiÖn mét vïng tròng do líp trÇm tÝch bÞ biÕn d¹ng mµ thµnh. Tuy nhiªn do tèc ®é vµ ph­¬ng h­íng cña tµu ®o kh«ng hoµn toµn æn ®Þnh, nh÷ng mÆt c¾t ngang kh«ng ®­îc phï hîp mét c¸ch chÝnh x¸c nh­ng h×nh ¶nh thËt cña ®Þa h×nh ®¸y biÓn vÉn thÓ hiÖn rÊt râ.





H×nh 3- 8 b

H×nh 3- 8 b lµ b¶n vÏ thuyÕt minh cña h×nh 3- 8 a



H×nh 3- 9 a

H×nh 3- 9 a lµ h×nh ¶nh cña c¸c d¶i c¸t vµ c¸c sãng c¸t d­íi ®¸y biÓn. Dïng ph­¬ng ph¸p ®o¸n ®äc biÓu ®å sãng ©m, ta cã thÓ ph©n biÖt râ ®©u lµ d¶i c¸t, lµ dèc, lµ ®Ønh cña d¶i, ®©u lµ sãng c¸t.



H×nh 3- 9 b

H×nh 3- 9b lµ b¶n vÏ thuyÕt minh cña h×nh 3- 9a


III. M¸y SONA quÐt 2 bªn.

C¨n cø vµo môc ®Ých sö dông, cã thÓ chia thµnh 4 lo¹i m¸y: Sona chi tiÕt, Sona ph¸t hiÖn, Sona ®Þa chÊt, Sona ®­êng dµi. Trong ®ã Sona chi tiÕt cã ®é ph©n gi¶i rÊt cao, th­êng dïng ®Ó ®o vÏ ®Þa h×nh chi tiÕt hoÆc ®o nh÷ng ®Þa vËt ®¸y biÓn. Tiªu biÓu lµ m¸y Sona chi tiÕt do h·ng Klein cña Mü s¶n xuÊt, ®¹t tr×nh ®é tiªn tiÕn hiÖn nay. M¸y sö dông tÇn sè 500KHz, mçi bªn ®¹t ®Õn kho¶ng c¸ch lín nhÊt lµ 100m, ®é réng xung lµ 0.02ms, gãc më cña chïm tia sãng chÝnh lµ 0.20, nghiªng 400. Hai bé phËn c¬ b¶n lµ “con c¸” l¾p m¸y biÕn ®æi n¨ng l­îng kÐo theo tµu ®o vµ thiÕt bÞ ghi trªn tµu ®o. ThiÕt bÞ ghi chia lµm 3 lo¹i : 1 kªnh, 2 kªnh vµ 3 kªnh. M¸y 1 kªnh dïng ®Ó ®o ®é s©u. M¸y 2 kªnh dïng ®Ó ®o vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn vµ chÊt ®¸y víi ®é réng nhÊt ®Þnh 2 bªn tµu ®o. M¸y 3 kªnh, ngoµi c¸c chøc n¨ng nãi trªn cßn cã bé xö lý tÝn hiÖu kü thuËt sè vµ thiÕt bÞ ghi b¨ng tõ, do ®ã cã thÓ sö dông trong c¸c SONA ®o vÏ tù ®éng kü thuËt sè, ký hiÖu lµ MAPS.

M¸y MAPS cã 3 ph­¬ng thøc lµm viÖc nh­ sau:

1. Ph­¬ng thøc ghi ngoµi thùc ®Þa

Ngoµi thùc ®Þa, m¸y ghi l¹i trªn giÊy ®é s©u vµ t×nh tr¹ng líp ®¸y trÇm tÝch, b¶n ®å ®Þa h×nh sãng ©m 2 bªn m¹n tµu ch­a qua hiÖu chØnh ®­êng ®i dïng ®Ó ph©n tÝch s¬ bé. §ång thêi, m¸y ghi l¹i trªn b¨ng tõ toµn bé sè liÖu thu ®­îc ®Ó xö lý trong phßng.



2. Ph­¬ng thøc xö lý sau khi ®o

Sau khi ®o ngoµi thùc ®Þa, sè liÖu ®­îc xö lý kho¶ng c¸ch nghiªng, hiÖu chØnh do tèc ®é…, sau ®ã míi ghi ra giÊy, do ®ã cã thÓ dïng th­íc milimÐt ®Ó ®o kho¶ng c¸ch ngang ®Õn ®Þa vËt vµ kÝch th­íc ®Þa vËt dïng ®Ó ph©n tÝch tû mû.



3. Ph­¬ng thøc xö lý theo thêi gian thùc

Toµn bé sè liÖu thu ®­îc ghi trªn b¨ng tõ cïng víi thêi gian thùc sÏ ®­îc hiÖu chØnh theo thêi gian thùc vµ m¸y ghi in trªn giÊy. Do ®ã cã thÓ dïng ®Ó ph©n tÝch chÝnh x¸c.

Tãm l¹i, m¸y SONA ®o vÏ tù ®éng kü thuËt sè(MAPS) cã thÓ tù ®éng hiÖu chØnh kho¶ng c¸ch nghiªng, hiÖu chØnh theo tèc ®é, ®­a lªn tû lÖ ngang vµ däc 1:1, do ®ã cã thÓ khö mäi sai lÖch trªn b¶n vÏ, vµ cã thÓ tù ®éng xö lý ®é phñ cña kÕt qu¶ bªn tr¸i vµ bªn ph¶i, vµ tiÕp biªn thµnh 1 b¶n ®å ®Þa h×nh sãng ©m ®¸y biÓn hoµn chØnh. M¸y cßn ghi l¹i giê, ngµy, th¸ng, n¨m, thø tù c¸c lÇn ®o, kÝ kiÖu ®iÓm, vÞ trÝ tµu ®o. Mäi sè liÖu ®· xö lý ®Òu ®­îc ghi trªn b¨ng tõ ®Ó xö lý sau nµy. V× vËy MAPS ®· n©ng cao møc ®é tù ®éng ho¸, thùc hiÖn 1 khèi l­îng ®o vÏ lín vµ cho phÐp tiÕp biªn c¸c kÕt qu¶ ®o.
3.3. HÖ thèng ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia

HÖ thèng ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia ®­îc ph¸t triÓn trªn c¬ së m¸y ®o s©u håi ©m. Tõ h×nh vÏ cã thÓ thÊy, hÖ thèng ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia víi mét lÇn ®o, cho kÕt qu¶ ®é s©u cña hµng chôc, thËm chÝ hµng tr¨m ®iÓm trong mÆt b»ng h­íng ®o theo ph­¬ng th¼ng ®øng. Do ®ã hÖ thèng ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia cã ®Æc tr­ng næi bËt lµ ®o chÝnh x¸c vµ ®o nhanh, vÏ chÝnh x¸c ®Þa h×nh ®¸y biÓn theo tuyÕn ®o. NÕu so víi m¸y ®o s©u håi ©m b»ng chïm tia ®¬n, nã cã ­u ®iÓm lµ ®o ®­îc ph¹m vi réng, hiÖu suÊt cao h¬n nhiÒu. Nã dïng hÖ thèng ®Þnh vÞ vÖ tinh, hÖ thèng ®Þnh vÞ v« tuyÕn ®iÖn... vµ nã cã hÖ thèng khèng chÕ tù ®éng ®o vÏ b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn võa nhanh võa tèt.




H×nh 3- 10: M« t¶ ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia

I. Kh¸i niÖm

Nh­ h×nh 3- 11(a) chïm tia ®¬n cña hÖ thèng m¸y ph¸t, chïm tia ®ã vu«ng gãc víi ®­êng ®i, cã gãc më lµ 1200(thùc tÕ lµ 1800), gãc víi h­íng tµu ®i lµ 30.





H×nh 3- 11: M« t¶ chïm tia sãng ph¸t ra vµ thu vÒ trong hÖ thèng ®o s©u

M¸y thu ph¸t cña hÖ thèng ®ã cã c¸c tia sãng ®Òu ®Æn, vu«ng gãc víi h­íng ®o trong mÆt b»ng ®o, víi gãc më lµ 1200, cã 25 chïm tia sãng ©m ph¸t ra vµ thu vÒ gãc kÑp cña mçi chïm tia sãng lµ 2.40  50





H×nh 3- 12: M« t¶ sè liÖu tÝnh to¸n vÞ trÝ ®iÓm vµ ®é s©u cña n­íc

M¸y ph¸t sãng siªu ©m cø c¸ch 1 gi©y l¹i ph¸t xuèng ®¸y n­íc 1 lÇn cã tÇn sè lµ 100KHz, tõ ®¸y n­íc sãng ph¶n håi ®­îc thu l¹i b»ng hÖ thèng thu nhiÒu chïm tia sãng tõ 25 ®iÓm trªn ®¸y biÓn, gi¸ trÞ vÞ trÝ vµ ®é s©u cña chóng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc (h×nh 3- 12):



(3 - 8)

Trong ®ã:

i: lµ gãc kÑp lín nhÊt cña chïm tia sãng i víi ®­êng vu«ng gãc.

G: tèc ®é ©m thanh trong n­íc

t: thêi gian khi ph¸t sãng ©m thanh ®Õn khi chïm tia sãng i thu ®­îc.

xi: kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®o s©u ®Õn ®­êng d©y däi ®i qua m¸y ®o.

Hi: ®é s©u tõ m¸y ®o ®Õn ®¸y n­íc cña chïm tia sãng i.

HÖ thèng ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia sãng do Trung Quèc s¶n xuÊt cã thiÕt kÕ ®Ó ®o ®é s©u lµ 200m, ®é réng phñ trïm lªn mÆt ®Êt theo chiÒu vu«ng gãc víi tuyÕn ®o lµ:

2 x12 = 2H0. tg12 = 2×200×tg600  680m.

ë ®©y H0 lµ ®é s©u cña ®iÓm O khi chïm tia sãng trªn h­íng ®o, chän lµ 200m, x12­ lµ kho¶ng c¸ch ë ®iÓm 12 khi chïm tia ph¸t ra tõ m¸y ®o s©u di chuyÓn theo chiÒu vu«ng gãc, 12 lµ gãc nghiªng lín nhÊt cña chïm tia biªn ph¸t ®i tõ m¸y ®o s©u ®Õn ph­¬ng th¼ng ®øng, ®­¬ng nhiªn ë vïng n­íc c¹n th× vïng phñ trïm hÑp l¹i, kho¶ng phñ trïm x vµ chiÒu s©u H cã quan hÖ theo c«ng thøc

x  3.4H (m)

HÖ thèng ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia sãng cña n­íc ngoµi, nh­ h·ng BOSUN cña Mü ®­îc dïng réng r·i trªn thÕ giíi. HÖ thèng BOSUN lµm viÖc víi ®é s©u lµ 240m, chiÒu ngang phñ trïm gÊp 2.6 lÇn ®é s©u, sè chïm tia sãng lµ 21, tÇn sè lµm viÖc lµ 86KHz. ThiÕt bÞ xö lý sè liÖu ghi chÐp gåm cã m¸y in, m¸y ghi b¨ng tõ, èng ng¾m sãng. ë trªn bê cã thÓ tÝnh to¸n xö lý vµ vÏ ®­îc b¶n ®å, hÖ thèng nµy thÝch hîp khi ®o ven biÓn. HÖ thèng HASUN lµm viÖc ë ®é s©u 45 – 11 000m, ®é trïm phñ ngang tíi 420, kho¶ng 0.8 lÇn ®é s©u, m¸y cã 16 chïm tia sãng, ®é réng mçi chïm tia sãng lµ 2.70, tÇn sè lµm viÖc lµ 12.158KHz. HÖ thèng xö lý sè liÖu ghi ®­îc vÒ c¬ b¶n gièng nh­ hÖ thèng BOSUN, nh­ng cã thÓ vÏ ngay ®­îc b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn trªn tµu ®o. Trong kÕ ho¹ch ®o b¶n ®å ®Þa h×nh ®¸y biÓn víi ®é chÝnh x¸c cao ë NhËt B¶n, m¸y ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia sãng d¶i hÑp cã thÓ ®Æt ngay ë trªn tµu. (b¶ng 3- 1).



B¶ng 3- 1: B¶ng kª m¸y ®o s©u b»ng nhiÒu chïm tia sãng d¶i hÑp.


H·ng m¸y

TÇn sè

Sè chïm tia

§é réng mçi chïm tia

§é réng ®o ®­îc

Kh¶ n¨ng ®o s©u

1. C«ng ty cã m¸y th­êng dïng HASU

HASU2000


§o b¶n ®å II

12.158 KHz

12KHz

36KHz



16

46

17


2.70

2.00

3.506.30


420

920

1040


45 11 000m

10  11 000m

10  2 000m



2. M¸y ®o ®¸y biÓn cña c.ty Kh¬lup¬

15.5KHz

59

1.80

900

10 000m

3.Cuyª ®iÖn khÝ HS-10

12KHz

64

2.002.80

900

50  11 000m

: share -> proxy -> alfresco-noauth -> api -> internal -> shared -> node
node -> BÁ ĐẠo và VÔ ĐỐI
node -> 12 cung hoàng đẠo cung Bạch Dương (Aries 22/3 20/4)
node -> TÍnh cách 12 cung hoàng đẠo bảo Bình (21/1-19/2)
node -> [Tính hai mặt của 12 cung hoàng đạo] Bạch Dương: "Thiên thần" và "ác quỷ"
node -> HƯỚng dẫn sử DỤng và KÊ khai c/o mẫu ico hàng cà phê việt nam xuất khẩU
node -> NÓI "anh yêu em" LẦn nữA, ĐƯỢc không ? Tác giả: Shino
node -> Là gì? Vâng, bạn có thể đã nghe từ đó trước đây, lập trình là xây dựng một chương trình. Một chương trình máy tính là một tập hợp các hướng dẫn. Đây bắt đầu là vấn đề
node -> GIÁo trình đỊnh giá ĐẤt mục lụC
node -> 10 CÂu nói nổi tiếng của các tổng thống mỹ
node -> Truyện ngắn Vì cơn gió nhẹ Niềm tin và niềm “hi vọng ngớ ngẩn”. Cậu đấy đã quay trở lại. “Nếu hai người yêu nhau luôn nghĩ về nhau, chắc chắn sẽ gặp được nhau.”


  1   2   3   4


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương