Baywei M4 višesnopni dubinomjer (multibeam)

Multibeam izmjera zahtijeva najmanje 4 senzora: multibeam echosounder, senzor pozicioniranja, senzor nagiba (attitude) i senzor smjera (heading). Baywei M7 je integrirani sustav koji sadrži sve potrebne senzore, dok je Baywei M4 standalone sonar koji se mora koristiti zajedno s vanjskim senzorima za navigacijsko rješenje.

Potrebna je i sonda za profiliranje brzine zvuka (SV profiler), koja se u pravilnim razmacima spušta kako bi izmjerila brzinu zvuka kroz cijeli vodeni stup (koristi se za ray tracing). Baywei sustavi se koriste putem standardnog prijenosnog računala uz Baywei grafičko sučelje (GUI), uz mnoge dostupne softvere za prikupljanje i obradu podataka.

Baywei sonare u potpunosti podržavaju svi vodeći programi za prikupljanje i obradu podataka koje koriste profesionalci u hidrografskoj industriji (npr. BeamworX, EIVA, HYPACK, QPS ili SonarWiz). Skrećemo pozornost i na neke BESPLATNE programe za jednostavnije zadatke — npr. MB-Systems, Sonar-Scope ili QGIS. Budući da Baywei koristi uobičajen i dobro poznat format podataka, izvoz izmjerenih podataka u navedene programe je jednostavan.

Montirajte sonar s projektorom usmjerenim prema krmi. Sonar treba postaviti najmanje 0,7 m ispod vodne linije i svakako ispod kobilice plovila. Na manjim platformama (ASV i USV) mogu biti nužne i manje dubine. Senzori moraju biti čvrsto montirani i zaštićeni od vibracija, bez neovisnog pomicanja među senzorima.

Za Baywei M7 GNSS antene moraju imati čist pogled na nebo, a preporučuje se razmak od 2 m. Sonar držite podalje od vanjskih izvora buke poput motora i potisnika koji uzrokuju smetnje. Osigurajte glatko strujanje vode preko sonara kako biste izbjegli mjehuriće i turbulenciju koji utječu na akustične performanse.

Razlučivost podataka određuje više čimbenika. Frekvencija određuje širinu zrake, a time i otisak (footprint) zrake koji određuje najmanju veličinu mjerljivog cilja. Više frekvencije imaju manje širine zrake i omogućuju mjerenje manjih ciljeva, no imaju i veće slabljenje signala što smanjuje domet. Za većinu primjena preporučuje se 400 kHz.

Gustoća točaka poprečno na smjer (across-track) određena je brojem zraka (512), kutom zahvata i načinom raspodjele zraka. Smanjenjem kuta zahvata svih 512 zraka se sažima u manji sektor, čime se povećava gustoća točaka. Equidistant raspored osigurava jednak razmak preko cijelog zahvata, dok Equiangular ima veću gustoću u nadiru. Gustoća uzduž smjera (along-track) ovisi o brzini pinganja, dometu (dubini) i brzini plovila.

Kod svih multibeam sustava pretpostavka je da su najpouzdaniji podaci u području nadira, neposredno ispod plovila. Nesigurnost raste udaljavanjem od nadira zbog utjecaja nagiba (roll), brzine zvuka i nesigurnosti offseta. Mjeritelj treba ciljati na preklapanje vanjskih zraka susjednih linija izmjere kako bi osigurao redundanciju u područjima s najvećom nesigurnošću.

Za Baywei M4 potreban je vremenski (timing) ulaz s GNSS prijemnika. Ulaz mora biti NMEA ZDA poruka spojena na serijski port topside jedinice, te 1 puls u sekundi (1PPS) signal spojen na BNC port. Oba ulaza su nužna za točno vremensko označavanje podataka sonara. Za Baywei M7 nisu potrebni ulazi s vanjskih senzora jer jedinica sadrži integrirani inercijski navigacijski sustav (INS) koji automatski rješava vremenske zahtjeve.

Svaki multibeam sustav zahtijeva površinsku sondu za brzinu zvuka (surface SVP) i profiler brzine zvuka (SV profiler). Dva senzora imaju različite svrhe i ne treba ih miješati — oba su nužna za hidrografske izmjere. Netočna mjerenja brzine zvuka uzrokuju da se profil dna „smije" ili „mršti", uz veće pogreške u vanjskim zrakama.

Površinski SVP instalira se na glavi sonara i koristi za izračun malih vremenskih kašnjenja dolazećih signala u sklopu usmjeravanja zraka; mjeri kontinuirano tijekom izmjere. SV profiler se u pravilnim razmacima spušta kako bi izmjerio brzinu zvuka kroz cijeli vodeni stup, što kompenzira utjecaj brzine zvuka na putanju signala.

To uvelike ovisi o okolišu. Na otvorenom moru, gdje je vodeni stup potpuno izmiješan, može biti dovoljno spustiti profiler jednom u nekoliko sati jer se brzina zvuka ne mijenja mnogo. U rijekama i estuarijima, gdje se brzina zvuka brzo mijenja, potrebna su češća spuštanja. Uvijek je bolje imati previše profila nego premalo, jer se to ne može lako ispraviti u naknadnoj obradi.

Baywei cilindrični niz ima hidrodinamičniji profil koji omogućuje brži transit, manje vibracija i korištenje lakše opreme za montažu. Tipična brzina za normalan rad je 4 – 6 čvorova. Veće brzine su moguće, no povećanje brzine smanjuje gustoću točaka u smjeru kretanja (along-track).