3.1.2.1- Phương pháp nghiên cứu và cơ sở lý thuyết
* Cơ sở lý thuyết
Hệ thống máy đo mặt cắt 3200-XS là một hệ thống điều biến tần số băng thông rộng có độ phân giải cao, sử dụng công nghệ độc quyền của hãng EdgeTech để tạo ra các hình ảnh mặt cắt của đáy biển và thu nhận dữ liệu phản xạ tới (incidence reflection data) ở dạng số qua nhiều dải tần số. Thiết bị này truyền một xung FM được quét tuyến tính qua một dải tần số quang phổ toàn phần (full spectrum frequency range). Sự phản xạ hệ thống đo được thể hiện dưới dạng các bóng màu xám hoặc màu sắc trên một màn hình máy tính có thể được in trên một máy in được cấp nhiệt liên tục. Dữ liệu được lưu trữ theo thời gian thực trên một ổ cứng dung lượng lớn và có thể lưu trữ trên một DVD.
Hệ thống máy đo 3200-XS sử dụng các bộ phát và thu nhận âm thanh được tích hợp trong một thiết bị kéo theo (tow vehicle) để truyền và nhận những tín hiệu xung FM âm thanh. Bộ phận phát là những máy biến năng (transducers) băng rộng và bộ phận thu là dãy điện cực thu dưới nước (hydrophone arrays) gồm các tinh thể titanate zirconate chì (PZT). Các máy biến năng (transducers) được tích hợp ở phần phía trước của thiết bị kéo theo và các dãy điện cực thu dưới nước, vốn được thiết kế để hoạt động ở tốc độ tàu kéo lên đến 7 hải lý, đặt ở phần đuôi.
* Các ứng dụng của hệ thống thiết bị 3200-XS: Những ứng dụng hệ thống đo mặt cắt đáy 3200-XS bao gồm:
- Chụp ảnh mùn hóa lỏng ở độ phân giải 8 cm; đường ống, vị trí và đường đi của cáp bị vùi lấp; nghiên cứu nạo vét những vịnh/lạch nhỏ.
- Nghiên cứu sự xói mòn ở sông, suối; khảo sát địa kĩ thuật hàng hải; định vị khu vực chất thải nguy hiểm.
- Nghiên cứu địa chất; khảo cổ; điều tra các tai biến môi trường; nghiên cứu hầm mỏ, nạo vét.
- Nghiên cứu xói mòn cầu và đường bờ biển. - Các ứng dụng quân sự và dầu khí ngoài khơi. - Chụp ảnh toàn bộ bề mặt đáy sâu đại dương.
* Những bộ phận chính của máy: Hệ thống đo mặt cắt đáy 3200-XS được cấu tạo từ 3 thành phần chính:
- Bộ xử lý đặt trên boong tàu (Deck Unit). - Thiết bị được kéo (tow vehicle) SB-216S. - Một cáp kéo 75 m được gia cố sợi Kevlar.
+ Các thông số kỹ thuật của bộ xử lý trên 3200-XS: Đặc điểm kỹ thuật chung của bộ xử lý trên 3200-XS được trình bày trong bảng dưới đây.
B1- Bảng đặc điểm kỹ thuật chung của bộ xử lý trên 3200-XS
+ Các thông số kỹ thuật của thiết bị SB-216S
B2- Bảng chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị SB-216S
Dãy tần số 2-16 kHz
Loại xung FM
Băng thông/độ dài xung
2-15 kHz/20ms 2-12 kHz/20ms 2-10 kHz/20ms
Dạng phân bố Phổ có dạng của phân bố Gauss
Độ phân giải theo chiều đứng (vertical)
6 cm (2-15 kHz) 8 cm (2-12 kHz) 10 cm (2-10 kHz)
Độ xuyên sâu trong cát thô và đá vôi 6 m
Độ xuyên sâu trong sét mềm 80 m
Độ rộng chùm tia
170, 2-15 kHz 200, 2-12 kHz 240, 2-10 kHz Độ dốc tối ưu của thiết bị được kéo (Optimum tow vehicle pitch/roll) <7
0, 2-15 kHz <80, 2-12 kHz <100, 2-10 kHz
Chiều cao tối ưu Cách đáy 3-5 m
Máy phát 1
Dãy điện cực thu 2
Công suất đầu ra 2000 W
Kích cỡ thiết bị được kéo
105 cm chiều dài 67 cm chiều rộng 46 cm chiều cao Kích cỡ vận chuyển (Shipping container size)
117 cm chiều dài 79 cm chiều rộng 61 cm chiều cao
Trọng lượng trong không khí 72 kg ( 160 Ib)
Trọng lượng vận tải (Shipping weight) 162 kg (357 Ib)
Yêu cầu của cáp kéo (tow cable) 3 cặp dây dẫn xoắn lại và được bảo vệ
Độ sâu khảo sát Lớn nhất: 300 m (984 ft)