Hệ thống đo sâu đa tia được sử dụng phổ biến trong công tác thủy đạc giúp thu thập những thông tin cần thiết với độ chính xác cao. Vậy hệ thống đo sâu đa tia là gì, hoạt động dựa trên nguyên lý nào? Khi lắp đặt hệ thống đo sâu đa tia cần quan tâm những yếu tố nào? Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu trong bài viết dưới đây!
Hệ thống đo sâu đa tia là gì?
– Khái niệm hệ thống đo sâu đa tia
Hệ thống đo sâu đa tia (có tên gọi tiếng Anh là Multibeam) bao gồm những thiết bị, phần mềm sử dụng nhiều chùm tia để có thể xác định được độ sâu mực nước tại các sông, hồ, biển.
Hình 1. Hệ thống đo sâu đa tia (Multibeam).
– Hệ thống đo sâu đa tia bao gồm những gì?
- Máy đo sâu đa tia: xác định giá trị độ sâu bằng cách dùng phương pháp sóng âm. Cần có hướng và góc phát của các chùm tia 2 bên cánh để có thể tính toán được chính xác khoảng cách từ bề mặt phản xạ đến đầu dò.
- Thiết bị định vị vệ tinh DGPS Heading: xác định góc phát và hướng của các chùm tia 2 bên cạnh.
- Thiết bị cảm biến chuyển động: thu thập các giá trị chuyển động nhấp nhô, lắc dọc và lắc ngang (Heave, Pitch và Roll) của tàu thuyền để tính độ sai lệch của góc phát do patch test dữ liệu đa tia và độ lắc của tàu.
- Thiết bị đo vận tốc âm thanh ngay tại đầu dò: xác định vận tốc âm thanh tức thời và hiệu chỉnh trực tiếp trong bộ xử lý trung tâm, nhờ đó tăng độ chính xác của giá trị độ sâu khảo sát.
- Thiết bị đo vận tốc âm thanh theo cột nước: xác định vận tốc của âm thanh ở mỗi vị trí khác nhau dưới nước.
- Phần mềm thu thập và xử lý số liệu: phần mềm chuyên ngành Hypack thực thiện thu thập, đồng bộ và xử lý những dữ liệu thu thập được từ các thiết bị trong hệ thống.
- Máy tính chuyên dụng: Máy tính có khả năng chống bụi và chống nước, phù hợp để sử dụng trong môi trường biển. Bên cạnh đó, cấu hình của máy tính cần phải đủ mạnh để chạy hai phần mềm: phần mềm cấu hình thiết bị đo sâu đa tia và phần mềm thủy đạc chuyên ngành.
Hình 2. Mô tả một hệ thống đo sâu đa tia.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đo sâu đa tia
Khác với hệ thống đo sâu đơn tia, đo sâu đa tia sử dụng đồng thời nhiều chùm tia theo hình quạt. Nhờ đó, đo sâu đa tia thu thập được nhiều dữ liệu hơn một cách chi tiết và có thể phản ánh rõ hơn về địa hình của đáy biển.
Hệ thống đo sâu đa tia hoạt động dựa trên công nghệ sóng âm. Máy đo sâu đa tia tạo thành những dải đo vuông góc với hướng chuyển động động của tàu. Góc mở của chùm tia đo sâu đa tia có thể đạt đến 150 độ.
Độ sâu của các điểm thuộc dải quét được xác định thông qua từng tia phản hồi. Và độ sâu này được xác định bằng phương pháp tính toán biên độ từ các tia sóng âm phản hồi hoặc dựa vào độ trễ pha tín hiệu.
Ứng dụng của hệ thống đo sâu đa tia
Hệ thống đo sâu đa tia được sử dụng rất phổ biến trong ngành thủy đạc. Việc ứng dụng hệ thống đo sâu đa tia, hỗ trợ cho một số công việc chính như:
- Công tác đo đạc và thành lập bản đồ địa hình đáy biển.
- Phục vụ, hỗ trợ cho công tác thi công, nạo vét các tuyến luồng lưu thông hàng hải.
- Dữ liệu thu thập từ đo sâu đa tia là nguồn cơ sở dữ liệu phục vụ cho biên tập hải đồ điện tử.
- Phục vụ cho công tác tìm cứu, cứu hộ và cứu nạn.
- …
Một số lưu ý khi lắp đặt hệ thống đo sâu đa tia
– Các thiết bị trong hệ thống đo sâu đa tia cần được kết nối, lắp đặt theo đúng sơ đồ quy định
Hình 3. Sơ đồ kết nối thiết bị khi lắp đặt hệ thống đo sâu đa tia.
Ngoài việc cần được kết nối theo đúng sơ đồ, các thiết bị trong hệ thống đo sâu đa tia cũng phải được lắp đặt cố định và chắc chắn, đồng thời tuân thủ theo đúng vị trí thích hợp nhất trên tàu dựa trên hướng dẫn của từng loại thiết bị.
– Những yếu tố cần phải đảm bảo khi lắp đặt hệ thống đo sâu đa tia
- Ăng-ten của máy định vị phải được đặt tại những nơi thông thoáng nhằm tránh các tình trạng nhiễu bởi sóng điện từ hay ảnh hưởng đa tuyến.
- La bàn Gyro (hay còn gọi là la bàn con quay) phải được lắp đặt trên một mặt phẳng một cách chắc chắn để đảm bảo hướng của la bàn chỉ đúng hướng thực của tàu. Đối với la bàn vệ tinh thì 2 ăng-ten cần phải được lắp đặt tương tự như ăng-ten của máy định vị và nằm trên cùng một mặt phẳng ngang. 2 ăng-ten này phải được lắp dọc theo tàu hoặc ngang theo tàu để đo được độ lắc dọc, lắc ngang. Đồng thời, góc lệch giữa trục la bàn khi lắp đặt không được vượt quá ±50 so với trục tàu.
- Bộ cảm biến máy cải chính sóng cần phải được đặt gần trọng tâm tàu và lắp đúng hướng. Bên cạnh đó, cần đảm bảo rằng nó được lắp trên một mặt phẳng ngang để giảm tối đa những sai lệch về hệ thống phát sinh từ việc lắp đặt. Góc lệch khi lắp đặt trục của bộ cảm biến so với trục tàu không được phép vượt quá ±50.
- Các đầu thu, phát sóng âm của máy đo sâu đa tia phái được lắp đúng hướng quy định, lắp đặt một cách chắc chắn tại vị trí tránh được nhiễu âm trên tàu đo tốt nhất. Góc lệch giữa các đầu thu, phát sóng âm này so với trục không được phép vượt quá ±10.
- Máy đo vận tốc âm thanh trực tuyến cần được lắp ngay bên cạnh đầu biến âm của hệ thống đo sâu đa tia
Hy vọng thông qua bài viết này, bạn đã hiểu thêm về hệ thống đo sâu đa tia và lắp đặt hệ thống đo sâu giúp công việc hiệu quả hơn. Mọi thắc mắc, thông tin chi tiết về hệ thống đo sâu đa tia cũng như giải pháp, thiết bị thủy đạc khác, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!
>>> Xem thêm: Hướng dẫn xử lý số liệu đo sâu đa tia trên phần mềm Hypack
