Sonic+2024+使用指南-全稿

1、R2Sonic,R2Sonic, LLCLLC劳雷工业有限公司劳雷工业有限公司联系地址：北京市朝阳区朝外大街乙联系地址：北京市朝阳区朝外大街乙 1212 号昆泰国际大厦号昆泰国际大厦 18091809 室室电话电话:010-5879:010-5879 00990099 传真传真:010-5879:010-5879 09890989 网站网站:www.laurelindustrial.:www.laurelindustrial. 邮箱：邮箱：2011.42011.4THE NEXT GENERATION, LITERALLYSonic 2024/2022使使用用指指南南2本使用指南可帮助用户快速

2、掌握怎样使用本使用指南可帮助用户快速掌握怎样使用 Sonic 2024/2022 多波束系统。多波束系统。Sonic 2024 与与 2022 除了在波束脚印上前者为除了在波束脚印上前者为0.5 x 1 度，后者为度，后者为 1 x 1 度且后者接收换能器宽度为前者度且后者接收换能器宽度为前者的一半外，其余功能、性能和操作皆相同。因此本使用指的一半外，其余功能、性能和操作皆相同。因此本使用指南所有内容皆同时适用于南所有内容皆同时适用于 2024 和和 2022。COPYRIGHT NOTICECopyright 2008, R2Sonic, LLC. All rights reservedOw

3、nership of copyrightThe copyright in this manual and the material in this manual (including without limitation the text, artwork, photographs, images, or any other material in this manual) is owned by R2Sonic, LLC. The copyright includes both the print and electronic version of this manual. Copyrigh

4、t licenseR2Sonic, LLC is solely responsible for the content of this manual. Neither this manual, nor any part of this manual, may be copied, translated, distributed or modified in any manner without the express written approval of R2Sonic, LLC.R2Sonic, LLC reserves the right to amend or edit this ma

5、nual at any time. R2Sonic, LLC offers no implied warranty concerning the information in this manual. R2Sonic, LLC shall not be held liable for any errors within the manual.3目目 录录前言. 4一. 安装 Sonic 2024/2022.6二. 安装 SIM 盒.9三. 操作 Sonic Control 控制软件.11四. Sonic 2024/2022 的声学中心.204前言前言1.系统概述 R2Sonic Sonic 2

6、024 和 Sonic 2022 是基于第5代声呐结构的多波束测深仪。在它们的接收换能器内嵌入了处理器和控制器，用网络完成数据通讯。这一切，使安装非常简单。 控制Sonic 2024/2022操作的声呐控制图形用户界面（GUI）是一个绿色软件，它可以运行在任何Windows 计算机上。Sonic Control 控制软件通过以太网与声呐接口单元（SIM）通讯。SIM 盒的功能是为声呐头提供电源，为连接在其上的其他传感器提供时间标准，传递命令给声呐头和将原始多波束数据发送到数据采集计算机。 通过 Sonic Control 控制软件，用户可以在 200 kHz 到 400kHz 范围内实时地选择

7、 Sonic 2024 和 Sonic 2022 的工作频率，不需要停机，甚至不需要停止数据记录，就可修改频率。用户还可以选择 Sonic 2024/2022 的条带覆盖宽度，范围从 10 到 160，而波束个数一直保持为 256 个，改变时也不需要停机或停止数据记录。整个条带扇区还可以实时旋转，以适合特殊测量如码头壁测量的需要。改变条带覆盖宽度和旋转扇区指向的操作都可以通过拖动鼠标实现。 Sonic 2024/2022 框图52. Sonic 2024/2022 技术规格项目项目Sonic 2024Sonic 2022信号带宽60 kHz60 kHz量程分辨率1.25 cm1.25 cm工作

8、频率200 到 400kHz 实时可选200 到 400kHz 实时可选波束角度(垂直航线 x 沿航迹)可变的 : 0.5 x 1 400kHz, 1 x 2 200kHz可变的 : 1 x 1 400kHz, 2 x 2 200kHz覆盖宽度 10 to 160实时可选 10 to 160实时可选波束个数256256最大量程500m500m发射速率最大到 75 Hz最大到 75 Hz脉冲长度10s-1ms10s-1ms深度检测技术相位和振幅相位和振幅耐压100m100m电源90-260 VAC, 45-65Hz90-260 VAC, 45-65Hz功耗50W35W工作温度0 C 40 C 0

9、 C 40 C 储存温度0 C 55 C 0 C 55 C 选项侧扫/Snippets 输出, 可转换的前视声呐输出, 安装架, 3000m 耐压声呐头, 侧扫/Snippets 输出, 可转换的前视声呐输出, 安装架, 3000m 耐压声呐头, 注： Sonic2024/2022 换能器内注了油，以帮助散热。这些油在 -10 C 时将变成固体。这个结果会完全损坏换能器。6一、一、 安装安装 Sonic 2024/2022 Sonic 2024/2022 换能器部分由接收换能器，发射换能器和连接电缆组成。声呐头安装在随机的安装架上。安装架通过法兰盘与外部安装杆连接。 连接电缆穿过法兰盘和安装杆

10、接到声呐接线盒（SIM）。如果装了表面声速头，表面声速头的电缆也以同样方式接到 SIM。1.1 接收换能器由如图 1 所示的四根 M8 长螺杆支撑安装。四根长螺杆一般不要卸下来。如需要更换或重装时，要按图 1 所示，先在螺杆上缠几圈生胶带（保护螺纹），再拧到接收换能器金属底板上。M8图 1 接收换能器安装螺杆1.2 将连接电缆穿过安装杆和法兰盘，如果装了表面声速头，表面声速头的电缆也以同样方式穿过安装杆和法兰盘。1.3 如图 2 所示，分别将连接电缆和发射换能器电缆插头上抹上硅脂，插到接收换能器上。这一端穿过接收换能器螺孔，拧到换能器的金属底板上7 图 2 连接电缆和发射换能器电缆插头1.4

11、如图 3 所示，将连接电缆用扎带扎紧在接收换能器顶上的小孔上。发射换能器的短电缆可以扎在连接电缆上。 图 3 接收换能器顶上电缆固定孔1.5 如图 4 所示将接收换能器装到安装支架上，在螺杆上要缠生胶带。注意换能器金属底板的窄边要朝向发射换能器注意换能器金属底板的窄边要朝向发射换能器。 图 481.6 如图 5 所示，将发射换能器电缆插好，通过二个发射头支架，将发射换能器装到支架上。发射头支架Projector this side of standoff9图 5 安装发射换能器1.7 如图 6 所示，将表面声速头装到安装架上。 图 61.8 在将安装支架装到船上时，一般选择发射换能器指向船尾。

12、二、二、 安装安装 SIM 盒盒SIM 盒为换能器提供电源，在换能器与 SIM 盒以及 SIM 盒与Sonic Control 控制软件间发送和接收数据。SIM 盒还提供 GPS 时间同步接口，表面声速头接口和运动传感器接口（进行实时 ROLL 补偿）。102.1 换能器电缆标准长度是 15 米。有需求时可以选择最长到 50 米。2.2 SIM 盒是不防水的，其安放位置要注意防水。2.3 SIM 盒可以水平放置，也可垂直放置。2.4 要垂直安装时，如图 7 先取下二边的塑料小盖板，用螺丝固定SIM 盒。 图 7 SIM 盒如图8所示，在SIM盒的每个 DB-9 RS232接口旁边都垂直排列有二

13、个LED 灯。上面那个 LED 的颜色反映输入数据状态：绿色 - 接收到数据并已正确解码；红色 - 没接收到数据；黄色 - 接收到数据，但不能解码（波特率不对或格式不对）。RS232 接口上面有3个BNC插头和3个以太网插头。最左边的是接GPS 秒脉冲（PPS）信号的。其右边二个用于同步脉冲输入和输出。最左边的以太网用于数据通讯，其余二个现在没用。11 图8 SIM 盒接口注意：在上述每个注意：在上述每个RS232接口中都有接口中都有12V电源输出，可以为表面声电源输出，可以为表面声速头供电等。因此连接这些接口时，一定要自己制作电缆，并只焊接速头供电等。因此连接这些接口时，一定要自己制作电缆，

14、并只焊接所需的针脚如所需的针脚如2,3,5等。因为市售的等。因为市售的RS232电缆通常所有针脚都焊了线，电缆通常所有针脚都焊了线，将这种电缆用到将这种电缆用到SIM盒上，有短路供电端的危险。盒上，有短路供电端的危险。2.5 时间和时间和PPS输入输入。为提供最准确的多波束数据，2024/2022用GPS PPS信号和NMEA ZDA 信息进行采集软件和各传感器时间同步。天宝GPS接收机用ASCII码的UTC 字串输出PPS时间而不是用ZDA，所以在用天宝的GPS时，在GPS机中要选择输出UTC而不是ZDA。如果UTC和ZDA 都同时输入到SIM盒，SIM盒会自动优先采用UTC数据。2.6 如

15、将运动传感器（Motion）数据接到SIM，可以进行实时横摇（ROLL） 补偿。目前能接受的数据格式TSS1。建议将运动传感器的数据输出频率尽量设高，如100 Hz。12三、三、 操作操作 Sonic Control 控制软件控制软件Sonic Control 软件是个绿色软件，不需要安装，只需将 CD 盘上的软件拷贝到一个目录下，然后在桌面上建立一个快捷方式即可。. 图 9 Sonic Control 软件界面3.1 网络设置网络设置。SIM 盒与采集计算机通过以太网交流数据。采集计算机的 IP 地址是固定的，其值如下：13IP address: 02 Subnet mask

16、: 14图 10 采集计算机网口设置注意注意: 为保证通讯，采集计算机上的所有防火墙必须关闭为保证通讯，采集计算机上的所有防火墙必须关闭。3.2 Discover 功能功能。SIM 盒和换能器头的 IP 地址也是固定的。在Sonic Control 软件中，必须先分别输入 SIM 盒和换能器的系列号，才能建立通讯。 Discover 功能可以自动查询 SIM 盒和换能器的系列号，并将它们写入 Sonic Control 软件。 具体操作如图 11 所示：点击窗口下部的“Discover”按键，软件将自动获得和显示 SIM 和 Head 的序列号（Serial），并填写到窗口

17、上部的表格中后，点击“Apply”，将自动建立通讯，然后，在图 9 的主界面中应当可以看到“噪音”点。15图 11 2024/2022 通讯设置注意：图注意：图 11 中的所有中的所有 IP 和和 BasePort 都是固定的，不要修改。都是固定的，不要修改。如果在完成上述工作后，仍看不见噪音点，请检查确认图如果在完成上述工作后，仍看不见噪音点，请检查确认图 13 窗口下部的窗口下部的 Sonar Power On 必须是已选中状态。必须是已选中状态。在同时连接二个声呐头时，对应第二个头的所有 IP 等项都设为 0，其序列号则保持空白。3.3 传感器设置传感器设置。Sonic Control

18、软件通过 SIM 盒上的各个串口读取不同传感器的数据。选择 Settings Sensor 设置各串口的参数如图 12 所示。 GPS 口读取 ZDA 或 UTC 数据。输入数据串中还可同时包含其他字串，如 GGA，VTG 等。16 对 PPS 信号，要查阅所用 GPS 手册，看其进行时间同步时，是用脉冲上升沿还是下降沿。在图 12 的窗口中要采用同样设置。 在图 9 中，随着鼠标的移动，解码后的 GPS 时间信息会显示在主窗口的左下角。如果显示的时间为 01/01/1970，则表明 GPS 时间同步有问题。 表面声速头。如果接了表面声速头并解码正确，在图 9的主窗口的右下角，可看到不断变化的

19、声速值（人工输入的声速值是恒定不变的值）。图 12 传感器设置3.4 声呐声呐(多波束多波束)设置设置。如图 13 所示，可以实时在线设置声呐频率、条带开角等参数。有些可以用鼠标实时拖动更改。17 Ping Rate Limit - 呯率，缺省最高 60 Hz。如果需要较低呯率，可在此设置。 Bottom Sampling - 波束分布方式。可选择 Equiangular (等角)或 Equidistant（等距）。采用等距模式有一定限制，一般在地形较平坦且条带开角在 130 度以内时，等距模式效果较好。 Mission Mode 测深模式。 可选择 Bathy Norm（正常测深）或 Bat

20、hy VFeature（直角地形测深），后者特别适用于包含直角的地形，如码头壁，它可消除声波在直角拐角处的环鸣（多次反射）现象（要与等角模式同用）。 图 13 声呐设置窗口3.5横摇补偿横摇补偿：如果将运动传感器数据输出到 SIM 盒，在图 13 中，选中 Roll Stabilize 项（打钩），可实时补偿横摇影响。目前能接受的数据格式仅为 TSS1。建议将运动传感器的数据输出频率尽量设高，如 100 Hz。采用横摇补偿后，不能用扇区旋转。183.6侧扫功能侧扫功能：如希望打开并输出侧扫数据，在图 13 中，选中 Snippets Enable 项（打钩）。3.7发射换能器安装朝向发射换能器

21、安装朝向：在Projector Orientation 项下选择 Forward(发射头朝船头) 或 aft (发射朝船尾)。3.8发射头的发射头的Z 偏移偏移：当用厂家提供的安装架时，发射换能器的声学中心到接收换能器的Z轴参考线的高度是0.119m。这个值已输入到 Projector Z Offset 项下，如不更换安装架，就不要更改。3.9海洋菜单设置海洋菜单设置（Ocean Setting）图 14 海洋参数窗口如图 14 所示，在海洋参数窗口中，设置声波扩展损失参数（Spreading）,该参数与频率无关，一般为 30 dB。声吸收系数（Absorption ）与频率和温度有关，当采用

22、不同频率时，可参考表 1 选择对应的参数。声波扩展损失参数和声吸收系数的值与自动增益设置有关，与测深值无关，即它们不影响测深结果。在水深小于 2 米时，采用固定增益效果更好，具体做法是将 Spreading 和Absorption 值皆设为 0，系统将自动关闭自动增益功能。图 14 中的 Sound Velocity 是换能器表面处（深度）的声速值。如果连接了表面声速头，该值可自动更新。如果没接表面声速头，要手工输入表面声速值。其方法是，先选中该项（打钩），然后输入声速。表面声速对于平板型的接收换能器非常重要，一定要输入表面声速对于平板型的接收换能器非常重要，一定要输入正确的表面声速值。如果输

23、入值与真值偏差较大，将会造成测正确的表面声速值。如果输入值与真值偏差较大，将会造成测深结果失真，而且对于这种失真，在后处理中很难改正。深结果失真，而且对于这种失真，在后处理中很难改正。3.10 换能器倾斜安装换能器倾斜安装（Head Tilt）如果换能器头有意朝左舷或右舷倾斜安装了一定角度（如 30 度），在这里输入倾斜值。193.10 主要操作参数主要操作参数图 15 主要操作参数在图 15 所示的窗口中可设置发射功率，最大量程，脉冲长度和接收增益(Gain)等参数。一般在保证中央波束数据正常条件下，发射功率要尽量大，脉冲长度和接收增益尽量小。 图 15 所示的窗口右侧参数的意义如下：W:

24、扇区角度 (开角) T: 扇区旋转角度 G: 最小和最大深度过滤门限设置 f: 工作频率 c: 换能器表面处的声速值 PR: 发射呯率 D: 中央波束水深 窗口左下角显示测深数据包中的时间和当前鼠标位置。3.11 自动量程设置自动量程设置图 16 自动量程和过滤门限设置窗口在图 16 中，选中 RangeTrac 项，不管水深地形变化多快，控制软件都可以根据当前水深值自动设置合适的量程最小和最大深度过滤门限值，当选中 RangeTrac 功能后，图 15 中的 Range 按键将变成如下形状3.12 自动过滤门限设置自动过滤门限设置在图 16 中，选中 Enable Gates,项，然后选择对

25、应的 GateTrac: Depth 或 GateTrac: Depth + Slope 项，控制软件就可以根据当前水深值或水深加地形斜率自动设置合适的最小和最大深度过滤门限值。20用户可调节 Gate Width 按键旁边的% 数，以设置过滤窗口的大小与水深值的比率。采用自动过滤门限设置后的结果如下图所示：图 17 自动过滤门限设置结果21Seawater Absorption db/kmFreq.10C15C20C25C20055678089210576982942205971859723061748810124063769110525065789410926067809611327069

26、82991162807184101120290738610412330075881061263107891108129320809311113233082951131353408597115138350879911814136090102120143370921041221463809510612514939098109127152400100111129154表 1 不同频率的声吸收系数 22四、四、 Sonic 2024/2022 的声学中心的声学中心图 16 Sonic 2024 的声学中心法兰盘中心到声学中心的法兰盘中心到声学中心的 Y 轴偏移值轴偏移值 = 181.6mm 。23图

27、17 Sonic 2022 的声学中心法兰盘中心到声学中心的法兰盘中心到声学中心的 Y 轴偏移值轴偏移值 = 181.6mm 。24SONIC 2024 多波束测深系统先进性说明多波束测深系统先进性说明1概述：概述：SONIC 2024 是第五代宽带超高分辨率浅水多波束系统的先进性和主要优势如下：高高分分辨辨率率：0.5超超窄窄波波束束，聚聚焦焦算算法法，实实现现超超高高分分辨辨率率！覆覆盖盖：160超超宽宽覆覆盖盖能能力力，超超高高工工作作效效率率！省省时时省省钱钱！灵灵活活多多用用：频频率率在在线线可可选选，覆覆盖盖宽宽度度在在线线可可调调，条条带带扇扇区区旋旋转转（SSR）一一套套系系统统实实现现多多套套功功能能！结结构构紧紧凑凑，无无庞庞大大主主机机，可可以以当当做做随随身身行行李李携携带带，方方便便简简洁洁！高高性性价价比比：3 年年质质保保，专专业业售售后后队队伍伍 24/7 技技术术支支持持！2系系统统特特征征和和优优势势2.1 在在线线调调频频功功能能：用用户户可可以以在在 200kHz