合成孔徑聲吶技術研究進展

中國網/中國發展門戶網訊 圖像豐富、直觀，是信息的重要來源，在空氣中主要靠光學設備獲取。盡管光波、聲波和電磁波都是信息傳播的載體，但只有聲波能在水下遠距離傳輸。對水下物體、地貌等聲學成像，用途十分廣泛。

水下聲成像設備也稱為圖像聲吶。圖像清晰是圖像聲吶最基本要求，這主要靠圖像分辨率提供保障。圖像聲吶的分辨率分為距離向分辨率和方位向分辨率。距離向分辨率是指聲波傳播方向的分辨能力，方位向分辨率是指與聲波傳播方向垂直的分辨能力。距離向分辨率決定于信號的脈沖寬度或頻帶寬度。方位向分辨率與聲吶基陣的大?。ㄒ卜Q為孔徑）有關。要提高方位向分辨率，可以采取加大聲吶基陣尺寸的辦法。但是加大聲吶基陣尺寸又受到基陣載體、工程實現等方面的限制。

用虛擬的孔徑代替真實的孔徑，可解決方位向分辨率的問題，相應的聲吶就是合成孔徑聲吶（synthetic aperture sonar，SAS）。與普通傳統側掃聲吶相比，SAS?的主要優點就是它可以得到很高的方位向空間分辨能力。

SAS?在水下目標探測方面，具有非常突出的優點和優越的性能：

水下目標探測方面，在較寬的測繪帶內實現高分辨率成像，目標識別率比傳統聲吶大大提高。同時，由于較大的測繪效率和較高的識別率，探測平臺的出動次數和探測時間大大縮短。

掩埋物（掩埋電纜和管線等）探測方面，SAS?探測具有不可替代的優勢。30?kHz?甚至更低頻段的?SAS，具有很好的掩埋物探測能力。傳統的側掃聲吶不能工作在此頻段；而淺剖聲吶測繪條帶寬度極窄，大范圍掃測的效率遠遠低于?SAS。因此，低頻?SAS?被認為是掩埋物探測最可行、最有潛力的手段。

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