Yan taramalı sonar - Side-scan sonar

Sidescan sonar diyagramı

Yan taramalı sonar (bazen de denir yan taramalı sonar, sidecan sonar, yan görüntüleme sonarı, yandan görüntülemeli sonar ve alt sınıflandırma sonarı) bir kategorisidir sonar verimli bir şekilde kullanılan sistem bir görüntü oluştur deniz tabanının geniş alanları.

Kullanımlar

Yan taramalı sonar, anketler için deniz arkeolojisi; Deniz tabanı örnekleri ile bağlantılı olarak, deniz tabanının malzeme ve doku tipindeki farklılıkların anlaşılmasını sağlayabilir. Yandan taramalı sonar görüntüleri, deniz tabanındaki enkaz maddelerini ve petrol ve gaz endüstrisinin deniz tabanı kurulumları için nakliye veya deniz tabanı kurulumları için tehlikeli olabilecek diğer engelleri tespit etmek için yaygın olarak kullanılan bir araçtır. Ek olarak, deniz tabanındaki boru hatlarının ve kabloların durumu yandan taramalı sonar kullanılarak incelenebilir. Yan tarama verileri sıklıkla aşağıdakilerle birlikte alınır: batimetrik sondajlar ve alt-alt profil oluşturucu veriler, böylece deniz tabanının sığ yapısına bir bakış sağlar. Yan taramalı sonar ayrıca balıkçılık araştırmaları, tarama operasyonları ve çevresel çalışmalar için de kullanılır. Ayrıca mayın tespiti dahil askeri uygulamalara sahiptir.

Nasıl çalışır

Yan taramada, sensörün yoluna dik geniş bir açı boyunca deniz tabanına doğru aşağıya konik veya yelpaze şeklinde darbeler yayan bir sonar cihazı kullanılır, bu cihaz bir yüzey teknesinden çekilebilir veya denizaltı veya geminin üzerine monte edilmiş gövde. Yoğunluğu akustik bu yelpaze şeklindeki deniz tabanından yansımalar ışın bir dizi çapraz iz dilimine kaydedilir. Hareket yönü boyunca birbirine dikildiğinde, bu dilimler, kirişin şeridi (kapsama genişliği) içinde deniz tabanının bir görüntüsünü oluşturur. Ses frekanslar yan taramalı sonarlarda kullanılır, genellikle 100 ila 500 arasındadır kHz; daha yüksek frekanslar daha iyi sonuç verir çözüm ama daha az menzil.

Tarih

Gemideki "Aid" gemi enkazının yandan taramalı sonar görüntüsü Estonya
Alt taraftaki batık köprünün yandan taramalı sonar görüntüsü Murray Gölü Güney Carolina'da

Teknoloji

En eski yan taramalı sonarlar tek bir konik ışın kullandı dönüştürücü. Daha sonra, her iki tarafı da kapsayacak şekilde iki dönüştürücü ile üniteler yapıldı. Transdüserler ya tek bir gövdeye monte edilmiş paket içinde ya da geminin her iki yanında iki paketle birlikte bulunuyordu. Daha sonra transdüserler, daha iyi bir "sonogram" veya sonar görüntüsü oluşturmak için fan şeklindeki ışınlara dönüştü. Derin suda dibe yaklaşmak için, yan taramalı transdüserler bir "çekme balığına" yerleştirildi ve bir çekme kablosuyla çekildi.

1980'lerin ortalarına kadar, kağıt kayıtlar üzerinde ticari yan tarama görüntüleri üretiliyordu. İlk kağıt kayıtları, görüntüyü kayan bir kağıt kaydına yazdıran kapsamlı bir çizici ile üretildi. Daha sonra plotter'lar, kağıt kayıt üzerine konum ve gemi hareket bilgilerinin eşzamanlı olarak planlanmasına izin verdi. 1980'lerin sonlarında, daha yeni ve daha ucuz bilgisayar sistemlerini kullanan ticari sistemler, taramanın TV ve bilgisayarda görüntülenen görüntülerini üretmek için askeri sistemler tarafından kullanılan analog tarama dönüştürücülerini daha ucuza taklit edebilen ve bunları video kasetinde depolayan dijital tarama dönüştürücüleri geliştirdi. . Şu anda veriler bilgisayarda saklanıyor sabit sürücüler veya katı hal ortamı.

Askeri uygulama

Yan taramalı sonarın mucitlerinden biri, Alman bilim adamı Dr. Julius Hagemann İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra ABD'ye getirilen ve 1947'den 1964'teki ölümüne kadar ABD Donanması Mayın Savunma Laboratuvarı, Panama Şehri, FL'de görev yapan. Çalışmaları ABD Patenti 4,197,591'de belgelenmiştir.[1] Bu, ilk olarak Ağustos 1958'de açıklandı, ancak nihayet 1980'de yayınlanıncaya kadar ABD Donanması tarafından sınıflandırıldı. 1950'lerde Scripps Oşinografi Enstitüsü ve Hudson Laboratuvarları dahil olmak üzere laboratuvarlarda deneysel yan taramalı sonar sistemleri ve Dr. Harold Edgerton MIT'de.

Askeri yan taramalı sonarlar 1950'lerde Westinghouse tarafından yapıldı. Daha sonra, 1990'lara kadar Annapolis'teki Westinghouse tesisinde denizde kaybolan H-Bombalarını bulmak veya kayıp bir Rus denizaltısını bulmak gibi özel askeri amaçlar için gelişmiş sistemler geliştirildi ve inşa edildi. Bu grup aynı zamanda ilk ve tek çalışan Açılı Bak Sonar bu, aracın altına bakarken nesneleri takip edebilir.

Ticari uygulama

yük gemisinin yandan tarama görüntüsü Choctaw

İlk ticari yan tarama sistemi, Kelvin Hughes Tek kanallı, direğe monte edilmiş bir fan-huzme dönüştürücüsüne sahip dönüştürülmüş bir yankı-siren olan "Transit Sonar", 1960 civarında tanıtıldı. 1963'te Dr. Harold Edgerton, Edward Curley ve John Yules, 12 kHz'lik bir konik ışın kullandı Buzzards Bay, Massachusetts'teki batık Vineyard Lightship'i bulmak için sonarı tarayın. Martin Klein tarafından Edgerton, Germeshausen & Grier (daha sonra EG & G., Inc.) liderliğindeki bir ekip, 1963'ten 1966'ya kadar ilk başarılı çekili, çift kanallı ticari yan taramalı sonar sistemini geliştirdi. Martin Klein genellikle Ticari yan taramalı sonarın "babası". 1967'de Edgerton, Alexander McKee'nin Henry VIII'in amiral gemisini bulmasına yardımcı olmak için Klein'ın sonarını kullandı. Meryem Gül. Aynı yıl Klein sonarı arkeoloğa yardım etmek için kullandı. George Bass Türkiye açıklarında 2000 yıllık bir gemi bul. 1968'de Klein, Klein Associates'i (şimdi Klein Deniz Sistemleri ) ve ilk ticari yüksek frekanslı (500 kHz) sistemler ve ilk çift frekanslı yan tarama sonarları ve ilk birleşik yan tarama ve alt alt profilleme sonarı dahil iyileştirmeler üzerinde çalışmaya devam etti. 1985 yılında Klein Associates'ten (şimdi Klein Marine Systems, Inc.) Charles Mazel ilk ticari yandan taramalı sonar eğitim videolarını ve ilk Yan Taramalı Sonar Eğitim Kılavuzu ve iki oşinograf buldu RMS'nin enkazı Titanik.

Geniş alanların araştırılması için GLORIA sidecan sonar, Marconi Underwater Systems tarafından geliştirilmiştir ve Oşinografik Bilimler Enstitüsü (IOS) için NERC. GLORIA, Jeolojik Uzun Menzilli Eğimli anlamına gelir Asdic.[2] Tarafından kullanıldı Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları ve dünya çapındaki kıta raflarının görüntülerini elde etmek için İngiltere'deki IOS. Uzun menzil elde etmek için nispeten düşük frekanslarda çalıştırıldı. Çoğu yandan taramalı sonar gibi, GLORIA cihazı da bir geminin arkasında çekilir. GLORIA, dakikada iki ping hızına sahiptir ve sonar balığının her iki tarafında 22 km'ye kadar bir menzilden dönüşleri tespit eder.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Julius Hagemann (1958). "Okyanus tabanının ses değerlerinin faks kaydı". Amerika Birleşik Devletleri Patent Ofisi. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  2. ^ Rusby vd. 1973

Dış bağlantılar