Đầu dò sonar AIRMAR – Thiết bị dò sâu và khảo sát dưới nước

Đầu dò sonar AIRMAR là thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện thành sóng âm truyền trong nước và tiếp nhận tín hiệu phản xạ từ đáy biển, đàn cá hoặc các vật thể dưới nước. AIRMAR là một trong những nhà sản xuất đầu dò siêu âm chuyên dụng cho thiết bị hàng hải, máy dò cá, máy đo sâu, tàu khảo sát và hệ thống nghiên cứu biển. Hãng cung cấp cả đầu dò tần số truyền thống và đầu dò băng rộng CHIRP với nhiều mức công suất, dải tần và phương án lắp đặt khác nhau.

 

 

 

Đầu dò sonar AIRMAR giữ vai trò gì trong hệ thống sonar

Trong một hệ thống sonar, đầu dò AIRMAR không phải toàn bộ máy sonar mà là thành phần trực tiếp phát và thu tín hiệu âm dưới nước. Bộ phát của máy sonar cung cấp năng lượng điện cho đầu dò, phần tử áp điện bên trong chuyển năng lượng này thành sóng âm và phát xuống nước. Khi sóng gặp đáy biển, cá hoặc vật thể, một phần năng lượng phản xạ trở lại đầu dò và được chuyển thành tín hiệu điện để máy sonar xử lý.

Chất lượng của đầu dò ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng xác định độ sâu, phân biệt mục tiêu, nhận biết cấu trúc đáy và độ rõ của hình ảnh hiển thị. Vì vậy khi thay đầu dò sonar AIRMAR, không nên lựa chọn chỉ dựa trên kích thước hoặc hình dáng bên ngoài mà phải kiểm tra dải tần, công suất, góc tia, kiểu lắp và khả năng tương thích với máy sonar.

Công nghệ CHIRP trên đầu dò sonar AIRMAR

Một trong những nhóm sản phẩm quan trọng của AIRMAR là đầu dò CHIRP. Khác với đầu dò truyền thống thường làm việc ở một vài tần số cố định như 50 kHz hoặc 200 kHz, CHIRP phát tín hiệu qua một dải tần số trong mỗi chu kỳ phát. Thiết bị sonar sau đó xử lý các tín hiệu phản hồi bằng bộ xử lý số để tạo dữ liệu chi tiết hơn.

Lợi thế của công nghệ này thể hiện rõ khi cần tách những mục tiêu nằm gần nhau, xác định cá gần đáy hoặc quan sát cấu trúc đáy ở vùng nước sâu. AIRMAR hiện sản xuất đầu dò CHIRP cho nhiều phân khúc, từ tàu cá nhỏ đến tàu đánh bắt thương mại cần đầu dò công suất lớn.

Dải tần quyết định đặc tính của đầu dò AIRMAR

Tần số thấp thường được lựa chọn khi cần truyền tín hiệu xuống vùng nước sâu. Tần số thấp tạo vùng phủ lớn hơn và suy hao trong nước thấp hơn, phù hợp cho đánh bắt xa bờ, khảo sát độ sâu hoặc xác định địa hình đáy biển.

Tần số trung bình tạo sự cân bằng giữa độ sâu và khả năng phân giải. Ví dụ B175M AIRMAR hoạt động trong dải 85–135 kHz, công suất 1 kW và được hãng định hướng cho việc quan sát đáy cũng như phân biệt mục tiêu ở độ sâu trung bình.

Tần số cao cho hình ảnh và khả năng tách mục tiêu chi tiết hơn trong vùng nước nông hoặc trung bình. Một số đầu dò AIRMAR kết hợp đồng thời dải thấp và dải cao để người vận hành có thể sử dụng một đầu dò cho nhiều điều kiện khác nhau.

Đầu dò sonar AIRMAR cho tàu đánh bắt

Đối với tàu đánh bắt thương mại, yêu cầu quan trọng là phát hiện đàn cá, phân biệt cá với đáy và duy trì khả năng dò ở độ sâu lớn. AIRMAR phát triển nhiều đầu dò có công suất từ khoảng 1 kW đến 3 kW cho nhóm ứng dụng này.

R509LH AIRMAR, chẳng hạn, là đầu dò CHIRP hai dải với công suất 2–3 kW. Dải thấp hoạt động từ 28–60 kHz, trong khi dải cao hoạt động từ 130–210 kHz. Theo thông số hãng, dải tần thấp của model này có khả năng làm việc tới khoảng 3.048 m trong điều kiện phù hợp, còn dải cao tập trung vào độ phân giải mục tiêu.

Với những tàu cần vùng quan sát rộng ở dải cao, AIRMAR còn có các biến thể Wide Beam. R509LHW sử dụng dải thấp 28–60 kHz và dải cao rộng 150–250 kHz với góc tia 25° ở dải cao, giúp tăng vùng phủ dưới tàu.

Đầu dò AIRMAR cho khảo sát và nghiên cứu biển

AIRMAR không chỉ tập trung vào máy dò cá. Danh mục Commercial & Scientific của hãng có các đầu dò dành cho khảo sát hàng hải, đo sâu phục vụ dẫn đường, nghiên cứu khoa học và thu thập dữ liệu đại dương. Hãng hiện cung cấp các dòng conventional và broadband cũng như cảm biến cho ROV, USV và UUV.

Một số dòng trong danh mục này gồm CS229, M157, M159, M190, M192 và M194. Các model được thiết kế với mức tần số, công suất và góc tia rất khác nhau nhằm đáp ứng từng hệ thống sonar cụ thể.

Thông số trên được lấy từ danh mục Commercial & Scientific Transducers hiện hành của AIRMAR; mỗi model có thể có cấu hình cơ khí và kết nối riêng.

Các kiểu lắp đầu dò sonar AIRMAR

AIRMAR cung cấp nhiều cấu hình lắp đặt để phù hợp với vật liệu thân tàu và điều kiện vận hành. Nhóm thru-hull được lắp xuyên thân tàu và thường được lựa chọn khi cần tín hiệu ổn định ở tốc độ cao. Loại in-hull được lắp bên trong thân tàu ở những kết cấu phù hợp, trong khi transom mount thường gắn phía sau đuôi tàu.

Đối với tàu thương mại hoặc hệ thống công suất lớn, AIRMAR còn có các thiết kế cavity mount, pocket/keel mount và welded tank. Ví dụ CM510L là đầu dò cavity mount công suất 3 kW, hoạt động trong dải CHIRP 25–50 kHz và được AIRMAR định hướng cho đánh bắt thương mại, đặc biệt khi cần nhận biết đáy và mục tiêu vùng sâu.

Đầu dò sonar B175 AIRMAR cho tàu kích thước nhỏ và trung bình

Dòng B175 sử dụng thiết kế Tilted Element™, trong đó phần tử đầu dò được đặt nghiêng sẵn để bù góc nghiêng của đáy tàu. Khi lắp gần phẳng với bề mặt thân tàu, phần tử phát vẫn hướng chùm tia xuống dưới, giúp cải thiện tín hiệu phản hồi.

B175L AIRMAR có công suất 1 kW, hoạt động trong dải 40–60 kHz và theo hãng có khả năng đo sâu tới khoảng 762 m trong điều kiện phù hợp. Phiên bản B175M cũng có công suất 1 kW nhưng sử dụng dải 85–135 kHz, hướng tới độ phân giải cao hơn ở vùng nước trung bình.

Đầu dò sonar công suất lớn R509 AIRMAR

Dòng R509 phù hợp với tàu yêu cầu khả năng dò sâu và độ nhạy cao. Các biến thể R509LH, R509LM và R509LHW kết hợp những dải tần khác nhau để phục vụ từng kiểu đánh bắt.

R509LM kết hợp dải thấp 28–60 kHz và dải trung 80–130 kHz, công suất 2–3 kW. Đây là cấu hình phù hợp khi cần hiệu suất vùng nước sâu nhưng vẫn muốn giữ độ chi tiết tốt ở dải trung.

Khả năng kết nối với thiết bị hàng hải

AIRMAR sản xuất đầu dò cho nhiều hãng điện tử hàng hải. Trang sản phẩm của hãng cho biết công nghệ Transducer ID™ hỗ trợ việc tích hợp với các hệ thống phổ biến như Garmin, Simrad, Raymarine, Furuno, Lowrance và Humminbird.

Tuy nhiên, cùng một model đầu dò có thể xuất hiện với loại đầu nối hoặc phiên bản cáp khác nhau. Khi mua thay thế, cần kiểm tra chính xác máy dò cá hoặc máy đo sâu đang sử dụng, part number của đầu dò cũ và loại connector trước khi đặt hàng.

Ứng dụng đầu dò sonar AIRMAR tại Việt Nam

Đầu dò sonar AIRMAR phù hợp với tàu đánh bắt xa bờ, tàu dịch vụ cảng, tàu khảo sát thủy văn, tàu nghiên cứu biển, phương tiện không người lái và các dự án đo sâu. Các sản phẩm Commercial & Scientific còn phù hợp với hệ thống thu thập dữ liệu chuyên ngành yêu cầu tần số hoặc góc tia xác định.

Đối với ngành thủy sản, đầu dò hỗ trợ nhận biết đàn cá và cấu trúc đáy. Trong khảo sát, đầu dò cung cấp tín hiệu cho hệ thống xác định độ sâu và địa hình đáy. Mỗi ứng dụng cần được lựa chọn theo độ sâu làm việc, tốc độ tàu và yêu cầu độ phân giải thay vì chỉ chọn theo công suất lớn nhất.