해저심도계음향학 원리를 이용하여 수심을 측정하는 핵심 설비로, 그 핵심 원리는 음파 반사 거리 측정에 기초하여 음파를 발사하고 해저에서 반사된 신호를 수신하여 음속과 결합하여 수심을 계산한다.다음은 작동 방법에 대한 자세한 설명입니다.

1. 핵심원리: 음파반사거리측정

음파 발사:

　　해저심도계에너지 교환기 (수중 음파 발사/수신 장치) 를 통해 해저에 고주파 음파 펄스 (일반적으로 200kHz 또는 500kHz) 를 발사합니다.

음파는 구면파 형태로 물속에서 전파되어 에너지가 점차 감쇠한다.

음파 전파 및 반사:

음파가 해저나 수중 장애물을 만나면 반사되어 메아리 신호를 형성한다.

반사 강도는 암석, 토사와 같은 해저 재질의 음향학적 특성에 따라 결정되며 경질 표면의 반사는 더 강합니다.

(2를 나눈 것은 음파가 한 번 왕복했기 때문이다)

2. 음속 교정: 핵심 정밀도 보장

음속은 바닷물의 온도, 염도 및 압력에 의해 영향을 받으므로 측정 정밀도를 보장하기 위해 실시간 보정이 필요합니다.

음속 영향 요소:

온도: 음속은 온도 상승에 따라 증가합니다 (약 +1.7m/s/℃).

염도: 염도가 1‰ 증가할 때마다 음속은 약 +1.3m/s 증가한다.

압력: 깊이가 100m 증가할 때마다 음속은 약 +1.7m/s 증가한다.

교정 방법:

내장 센서: 일부 심도계는 온도, 염도 및 압력 센서를 통합하여 자동으로 음속을 계산합니다.

외부 입력: 사전 설정된 사운드 값 또는 CTD와 같은 외부 사운드 트랙에 연결하여 데이터를 가져옵니다.

경험 공식: UNESCO 음속 알고리즘과 같은 경험 모델을 사용하여 온염심(TSD) 데이터를 기반으로 음속을 계산합니다.

3. 기술실현: 단파속과 다파속의 차이

1. 단빔 심도계

원리: 단일 방향의 음파를 발사하여 수직 방향의 수심을 측정한다.

특징:

구조가 간단하고 원가가 낮으며 얕은 물이나 정점 측정에 적합하다.

측정 결과는 단일 포인트 수심이며 다중 포인트 데이터는 모바일 장치에서 가져와야 합니다.

대표 상품: Tritech PA200/PA500.

PA200: 200kHz 주파수, 측정 범위 0.7-100m, 해상도 1mm.

PA500: 500kHz 주파수, 측정 범위 0.3-50m, 해상도 1mm.

2. 다중빔 심도계

원리: 여러 방향의 음파를 동시에 발사하여 부채꼴 또는 3차원 스캐닝 영역을 형성한다.

특징:

범위가 넓고 데이터 밀도가 높아 여러 점의 수심을 동시에 얻을 수 있다.

지형 측량, 해저 자원 탐사 등 대규모 측량 임무에 적용된다.

대표 제품: Tritech Gemini 시리즈 멀티빔 이미지 스피커.

빔 형성 기술을 통해 고해상도 해저 지형도를 생성한다.