中国船舶重工集团公司七五〇试验场    杨景华   潘少华   纪炜

摘要：针对当前水下救助工作及其复杂的工作环境，提出3级探测和水下观察理论；并对这个以旁扫声纳、图像声纳、水下电视三项设备为基础的理论进行分析；给出其在海军防救任务中实际应用的例子，并指出3级探测理论的应用前景和技术潜力。

关键词：CSIC 750；水下电视； 3级探测理论； 防救打捞； CTS—图像声纳

Abstract：Aiming at the underwater salvage and the complex working condition currently, the theory of 3 lever detection and underwater observation is presents; and the theory based on side scan sonar, imaging sonar, underwater video camera is analyzed; several examples about the salvaging mission of the navy are gived, and point out the application and potential of the theory of 3 lever detection

Key words: CSIC750;  Underwater video camera;  The theory of 3 lever detection;  Salvage； CTS—Ⅰ imaging sonar

水下目标的探测定位、状态观察锁定工作是一切水下救助打捞工作的基础。水下环境是一个相比陆地环境包括空间环境更为复杂的世界，其基本的水下能见度、电磁衰减、水流、压差四个要素就决定了水下工作的难度，而水下目标的探测完全被前两个要素所限制，从救捞角度讲作业的成败，效率、效果的好坏，很大程度上取决于目标的探测和水下观察。

我国的救捞，包括海军部队防险救生工作已经走过了几十年不断发展提高的光辉历程，在整个业务工作中摸索和总结出许多宝贵的经验。中国船舶重工集团公司七五〇试验场由于单位工作性质需要，从上世纪九十年代就开始建设了一支深水探测打捞专业队伍，长期从事水下作业的技术研究和设备开发生产工作，总结了以旁扫声纳、图像声纳、水下电视三项设备为基础的水下目标三级探测，三级探测是目前水下救捞特别是海上救捞最为行之有效的技术手段。在1998年、2001年和2004年东海、南海、北海三个不同时期不同海域的水下探测打捞中都得到了充分的运用与验证。

1998年10月海军在东海舟山水域丢失一目标，当时现场动用了各种舰船近十艘，使用了多种水声设备，并投入了侧扫声纳设备，整整十天时间均未能找到目标，我场工程技术人员第十天到达现场，动用了由我场开发生产的SXGC—I型机动式水下观察探测系统，在充分判读原海军侧扫声纳记录数据确定复查点的基础上，使用系统中CTS—I型图像声纳，仅用一上午时间就将目标确定并协助部队完成打捞工作。

2002年在我国南海110米水深的某海域，同样是海军丢失的目标，也是部队先用侧扫声纳对目标进行初探，然后750场深潜器利用图像声纳控制引导潜器接近目标，水下电视完成观察记录后由潜器将目标打捞出水。

2004年，我国北海海域发生了类似2002年的大连5•7空难事故，现场同样利用SXGC—I型机动式水下观察探测系统完成了整过目标探测及打捞工作。此次的使用，将SXGC—I型机动式水下观察探测系统的技术性能发挥得淋漓尽致，其主要表现如下：

事故第二天使用单位将系统声纳、水下电视等主要设备移至作业船上，当天就探测到目标。第三天我场人员到达现场，在声纳复查后立即公布了水下目标的状态，水下电视通过其清晰的图像进一步验证了相关的结果，为打捞工作提供了第一手的技术资料。在打捞过程中现场始终使用系统配置的SXD—IIIBF型水下电视进行实时的观察记录，现场指挥员通过电视图像指挥水下作业，指挥组每天都要以水下电视录象为依据研究确定作业方案，包括通过录相及时纠正个别极为重要的作业方案，直至目标出水后目标状态与图像声纳水下电视探测观察完全相符合，整个出水姿态与方案的计算结果也是完全一样。

由于目标在落水点已经造成一级损坏，相距主体约800米的距离上约有近三分之一成数十件的散件碎片散落在七八十米半径的海底。该区域也是用侧扫声纳进行初探后，由图像声纳进行探测确定的，该声纳不仅完成了目标的探测确定，在随后一天的时间内共引导11名潜水员一个目标一个目标的接近，一个目标一个目标的打捞，一天的时间就全部干净、彻底的完成了整个打捞工作，连不到20公分的小目标都被一一打捞出水。打捞部队从上到下都对这次打捞中SXGC—I型水下观察探测系统中的图像声纳、水下电视、水下照明灯给予了高度评价，一致认为系统中的声纳准确、可靠，水下电视清晰稳定，水下照明灯满足于一切水下观察要求，没有这个系统设备就不可能打捞的这样快，这样干净彻底。

三次重要的海上使用，都取得了圆满的成功，从而也进一步印证了海上目标的三级探测技术理论。

目前国内外侧扫声纳有许多厂家产品，但不管那一种型号，都离不开与水声特性密切相关的频率特性，即频率的高低也就决定着声纳作用距离和分辨率两个最直接的使用技术指标，其作用距离远的也就注定要分辨低。而图像声纳的工作频率则在670 KHz以上，当然分辨率要比侧扫声纳要高。

不同的是侧扫声纳是拖曳式工作，换能器发射是条带式固定波束，要靠船只的拖带形成扫描，并与船只的航线形成扫描带，由于侧扫声纳工作频率多在400 KHz以下，一般可形成400米左右的探测宽度，较为适合较大范围下目标的初级探测，但对中小船只和飞机残骸等中小目标，一般多以点式显现，不易辨认，尤其是在背景复杂的水底环境就更加需要判图能力，所以较为适合一级探测。

图像声纳设备，目前国际上也是品种越来越多，主要分为扫描声纳和多波束声纳，扫描声纳又分为机械扫描和电子扫描，其各有利弊，经过近二十年的使用对比，尤其是近年来本单位与有关单位合作开发SXGC—I型机动式水下观察探测系统专用图像声纳以来，我们认为CTS—I型图像声纳从整体技术指标上看还是更适合我国的使用，其主要特点是工作频率高，675KHz，水平360º扫描，垂直100º以上开角，作用距离最大可达200米，在内陆江河等中小水域可直接探测目标，在海上可与侧扫声纳配合形成强有力的二级探测，最大特点是可以在工作船零航速下，进行静止探测，其分辨率有时能够直接显现潜水员在水下的影像及运动，在目标与潜水员之间形成水声影像或导引功能，甚至有时水面可以直接判断出潜水员是站立还是俯卧爬行。对于一艘船只在相应距离下，完全可以判断出目标的姿态、航向、倾斜等，并对非金属物质也具有较好的探测能力，一般在开阔海区的海底可以在30米以外发现一个小型饮料拉罐，是目前最适合国内使用的经济型探测声纳，操作员培训周期也仅为1—2周。