2 - medicion multihaz - espanol

8/2/2019 2 - medicion multihaz - Espanol

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PANORAMA

HYPACK CURSO MULTIHAZ


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4/24/2012 HYPACK 2009 Training Seminar 2

Que es Multihaz ?


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Sistema de Multihaz: 100% Cobertura deFondo de un Solo Transductor

Transductor Multihaz

Cobertura de Monohaz

Solo Transductor que genera unaamplia franja de fondo

Muchas Franjas por segundo

Huellas de alta resolucin

45 a 210 ancho de franja


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De dnde provienen de Multihaz

Desarrollado por Marina de EE.UU. a principios de la dcada de 1960a mediados de aguas profundas ... "barrido" sistemas de matriz

" Poco Profundas " aplicaciones desarrolladas en la dcada de 1990Qu es " Poco Profundas "??

La primera aplicacin importante fue durante las inundaciones del roMississippi de 1993 ... San Luis Distrito del Cuerpo de Ingenieros &John Chance Inc.

Costo se ha reducido de $ 500K USD a $35K USD(+) (Slo multihaz)

Con perifricos, sistema completo de alrededor de $ 70K USD

Muchas empresas de dragado y contratistas AE estn adquiriendo los

sistemas de Multihaz


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Qu es multihaz se utiliza para ?

Remocin de dragado total del fondo de cobertura

Draga de pago

Investigacin subacutica estructurales ...embarcaderos, centrales hidroelctricas, las estructurasde control de los ros, represas y esclusas

Inspecciones rutina de la condicin de canal

Levantamientos de Rio y Embalse


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Multihaz permite la cobertura de los buques a lolargo de las riberas, los embarcaderos y muelles

Banco Ro o revestimiento

Barcos

Proporciona una cierta capacidad de "mirar debajo" ...los buques tenan que esperar a los buques para

mover los sistemas de monohaz


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Multihaz permite la cobertura en torno a los embarcaderos, losmamparos, Bloqueos, presas y otras estructuras submarinas

La pared detablestacas

Proporciona una cierta capacidad para detectar y rastrearlos huecos alrededor de las estructuras bajo el agua

Erosin socavacin/ void

Es esto realmente aqu?


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Monohaz vs. Poco Profunda Multihaz 7.5 tpico de monohaz Muchos pases para resolver

el alcance y profundidad depor lo menos unacaracterstica


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Ensonificacin rea o "huella" las diferencias de tamao

(1) 8.0 grados

(7) 3.0 grados

(19) 1.5 grados

(121) 0.5 x 1.0 grados

Tamao de la huella de 8.0grados es 2.13 metros en15.24 metros profundidad


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Tpica Haz ngulos de barrido y Anchuras

Anchuras vs.Profundidad

Grados

2 x902.5 x102.7

4.29 x1304 x126.8

3.46 x1203 x112.6

Anchuras vs.Profundidad

Grados

7 x148.16 x143.15 x136.4

150157.4161.1

7.4 x10 x12 x

100

740Recuerde que esta Ilustracin !!

2*TAN (MB Angulo/2) = Anchura Multiplicador


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TCNICA

HYPACK CURSO MULTIHAZ


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Multihaz Transductores yHaz Geometra

De arriba hacia abajo (el plan) para ver detransmitir y recibir lbulo principal interseccindel lbulo principal, proyectada sobre el fondo

del mar ... con el producto de la Cruz destac.

Transductores multihaz suelenbasarse en la geometra de fans... una transmisin y una ampliagama de recibir una "L o T

configuracin. Cada serie se compone de

varios elementos del transductoridnticos, equidistantes, en unalnea. Las matrices pueden serplanas o curvas.

Cada matriz produce un lbuloprincipal aplanado que seestrecha en el eje largo de lamatriz.

La interseccin de los dosplanos principales lbulosresultados en un haz estrecho.

Cada "fuego" o la transmisin dela matriz se llama un "ping".Durante un ping, todas las vigasson transmitidos y recibidos.

Vista de cerca de16-nadir de vigasformada por untransductor demultihaz.


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Multihaz de Directividad

A travs dedirectividad pistaes proporcionada

por el receptor

A lo largo dedirectividad tema

se rige por eltransmisor


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Mtodos Multihaz

La formacin de Manga y La Interferometra

Las diferencias entre estos dos mtodos tienen que vercon la forma en que el ngulo de Viajes pares de tiempose determina.

Un Sistema de Formacin de Haz determina el tiempode viaje en funcin del ngulo (excluyendo as laposibilidad de diferentes tiempos de viajecorrespondiente a un ngulo individual)

Un Sistema de interferomtrica determina el ngulo enfuncin del tiempo de viaje (excluyendo as la posibilidadde diferentes ngulos correspondientes a un tiempo de

viaje individual).


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Ventajas Mtodo

Formacin de Haz La Interferometra

Aceptable Imgenes (Side Scan)

Batimetra excelente para el mapeode alta resolucin de fondos marinosirregulares

Bueno para todos los tipos de

requisitos de la batimetra Amplia franja de los datos, tanto labatimetra y las imgenes

Buenas imgenes (Side Scan)

Bueno para la batimetra general

Gran barrido de los datos


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Multihaz Basico

Todos los sistemas multihaz utilizar elmismo enfoque bsico

El fondo es ensonificacin por un haz detransmitir ... Hasta 40 veces por segundo

El retorno de eco es recibido y procesado Viajes individuales estimaciones haz de

tiempo se convierten en rangos deinclinacin

Verdadera profundidad se calculamediante la aplicacin de los ngulos dehaz, la orientacin, el movimiento y losdatos de posicin, y los datos de perfil develocidad de sonido.

(Igual que la Agrimensura con una estacin total)


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Multihaz Profundidad / Pendiente Rango de Tcnicas demedicin de Amplitud y Deteccin de Fase

La mayora de los sistemas multihaz utilizar y / ode Amplitud y los mtodos de deteccin de Fase.

Varios fsicos y electrnicos "conformacin del haz"se utilizan tcnicas para detectar qu punto dedireccin en la matriz de multihaz recibidas se

observa


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Multihaz Profundidad / Pendiente Rango de Tcnicas demedicin de amplitud y deteccin de fase

La mayora de los sistemas multihaz utilizar y / o deAmplitud y los mtodos de deteccin de Fase.

Deteccin de Amplitud se basa en encontrar eltiempo de viaje de la interceptacin de un eco con laparte inferior. Por lo general determina utilizando elmtodo de centro de masa. (Similares a los mtodosde medicin nico rayo de profundidad).

La deteccin de Fase (tcnica interferomtrica) sebasa en la constatacin del cambio de fase en dossubsecciones de recibir el transductor de matriz.(Algo similar a EDM o fase de portador GPS).


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Deteccin de Amplitud se basa en encontrarel tiempo de viaje de la interceptacin de uneco con la parte inferior. Por lo general

determina utilizando el mtodo de centro demasa. (Similares a los mtodos de medicinnico rayo de profundidad).

volver amplitud pico de la seal

(tiempo de viaje ... a distancia de la pendiente)

AMPLITUD


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Deteccin de fase (tcnica interferomtrica)se basa en la constatacin del cambio de fase endos subsecciones del transductor recibir matriz.

(Algo anlogo a la fase portadora GPS).

recibidafase de la seal

desplazamiento de fase(funcin de la pendiente a distancia)

FASE or INTERFEROMETRIA


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Amplitud y Deteccin de Fase Deteccin de Amplitud se utiliza normalmente para

el interior de haz (0 a ~ 45 off-nadir) El punto de cambio entre la amplitud y la fase de

deteccin vara segn el diseo, los mtodos son decorte absoluto, anlisis en tiempo real de todas lasvaras, y la combinacin de amplitud y fase(~ 45 a ~ 60 off-nadir)

Deteccin de fase se utiliza normalmente para los

rayos exter (~60 a 100 ~ off-nadir) Precaucin: la precisin de profundidad puede

cambiar en los puntos de transicin de deteccin defondo


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Ping Operacin de Ciclo

Ping Generacion

De transmisinde impulsos

Deteccin de fondo

Volver Reflexin

Recibir la seal

Amplificar la seal

Proceso de seal

Mostrar procesado de seal

F i M l ih l R l i


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Frecuencias Multihaz y la Resolucin Como la frecuencia y el cambio de temperatura del agua, la atenuacin

lo hace debido a La Absorcin de energa acstica, la prdida de

transmisin debido a la conversin de la energa acstica en calor. Elaumento de la absorcin, har que la ganancia para aumentar msrpidamente a medida que aumenta Rango.

Medida que aumenta la gama, tambin lo hace la atenuacin debido a

la propagacin esfrica de la energa acstica llamada DifusinPrdida (Haz huella). No hay verdadera prdida de energa, la energaes simplemente, repartidas en una superficie mayor, reduciendo as sudensidad.

La Compensacin de la prdida de Absorcin y Difusin Prdida, lo

mejor es el uso del Tiempo Variable de Ganancia (TVG).

Cuando se utiliza la TVG, los valores de Ganancia en los receptores enel nadir, comenzar en un nivel y luego aumentar, en funcin deltiempo, durante todo el ciclo de recibir.


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Ancho Haz y Resolucin La Resolucin Vertical es la diferencia mnima en

profundidad determinada entre adyacentes regresaacstico Cuanto ms corta sea la longitud del pulso, mayor es la

resolucin Longitud del pulso se corresponde con el ancho de banda de la

frecuencia del sonar Cuanto mayor sea la frecuencia del sonar, el ms amplio sea el

ancho de banda Cuanto mayor sea la frecuencia de sonar, con mayor precisin se

puede resolver la medicin de la distancia

Resolucin Vertical tambin se ve influida por la anchuradel haz. Un pulso de una viga ms ancha (por ejemplo,3,0 ) requerir ms tiempo para que se refleje el pulsode un haz ms estrecho

(por ejemplo, 0,5 y 1,5 ).


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Ancho Haz y Resolucin

La viga ms ancha se producir un "frotis de eco", quepuede conducir a una reduccin de resolucin deprofundidad vertical y la posicin horizontal ... es decir,Precisin

El frotis de eco es una funcin de la frecuencia, latopografa del fondo, la profundidad y anchura del haz.

En resumen, el ms estrecho el ancho del haz, mejorser la resolucin vertical y horizontal.


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.

..

.

.. .

.

.

El Frotis de Eco


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Tcnicas de Formacin de Haz

Igual Distancia Haz

Igual Distancia Huella

ngulo constante por haz

Distancia alongtrackconstante por haz


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Ventajas de Real-Tiempo Formacion de Haz combinada con unaAmplitud y de Fase Interferomtrica Sistema de Deteccin de Multihaz

Roll proa haz corregido

Variable de control del ngulo del haz(huella de igualdad)

Aumento de la confianza de hazexterno

De control de usuario de ancho defranja y el nmero de haz

Sistemas multihaz


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Sistemas multihazReconoci las Limitaciones y Desventajas

$$ Caro - el costo del sistema completo $70K USD to $400K USD.

$15K monohaz hace el trabajo ... siempre lo ha hecho.

Aplicaciones limitadas en poco profundas < 5 metros.

No siempre se necesita una cobertura del 100% ... las zonas de altashoaling

El tiempo de procesamiento en que se agreg. Las nuevas tcnicas seestn aplicando para reducir el tiempo de procesamiento de 10 a 40veces!

El aumento de los requisitos de calibracin del sistema.

Calidad de los datos en el exterior de las vigas deben sercontinuamente evaluados.


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Multihaz Basico

Montaje de un Transductor de Orientacin Sesgos[Parche de Prueba para Roll-Pitch-Yaw Compensaciones]

Posicionamiento de la antena del transductor Compensaciones[medido]

Posicionamiento y / o MRU Sistema Latencias [Parche de Prueba ] Heave [MRU y/o RTK] Velocidad del Sonido perfil [los datos de sondeos peridicos] Profundidad de Transductor o ndice [calibracin de barras]

Despus de rango de inclinacin se determina para cadaviga en la matriz, las siguientes correcciones [y sensores]debe ser aplicada para determinar la profundidad adecuadaorientacin para cada punto en la parte inferior:


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Multihaz Basico

Squat [squat calibration or RTK]

Tide/etapa [gage or RTK] Ajustes de Referencia Vertical[los modelos de las mareas, las ondulaciones del geoide]

Ajustes de Referencia Horizontal [transformaciones]

Correcciones de Rango de Inclinacion (Continuacin):

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