自动调查型多功能回声探测仪（鱼探仪）ECHO-USV-DTX/MX

多功能回声探测仪（鱼探仪）是进行水环境、水生态调查的重要工具。它可研究鱼类的数量、分布、大小、行为和生物量；分析沉水植物的空间分布、密度和冠盖高度；确定水底的形态和底质组成并测量水深。后处理软件可以一键下载地图并将分析的结果如航迹、水深、植物分布、底质类型等显示在地图上；还可导出CSV格式的表格，所得到的数字化、实时的、动态的水声数据可以直接输入GIS系统进行综合分析。

传统的回声探测仪/鱼探仪采用走航式的调查，研究人员需要携带设备到现场，临时租用船只来开展调查，存在时间不好协调，航线不好规划，费用高昂，耗费人力等问题。

随着无人船技术的发展和成熟，越来越多的水面作业的调查工作都可以使用无人船作为在载体来开展。无人船具有便携性、精确规划航线、远程数据传输等优势。回声探测技术结合无人船在线监测系统平台中的自主航行、路径规划等技术，真正做到全天候、高精度、自动化、高效益的工作模式，可以大幅度提高调查效率。

主要功能

鱼类和其它水生动物调查

● 数量和密度

● 行为与空间分布

● 个体大小和生物量推算

● 种群结构推算

沉水植被调查

● 百分比或者总的覆盖度

● 空间分布

● 冠盖高度

● 生物量推算

水深测量和底质分类研究

● 水体深度

● 底质类型（岩石、沙子、软泥等）

● 水深绘图

应用领域

● 渔业资源调查、鱼类行为与生态学研究

● 其它水生动物调查研究

● 沉水植被时空分布、生物量、覆盖度等研究

● 水深测量和水下地形研究

● 水体底质分类研究和调查

主要特性

● 自主导航、自主避障、航线规划，远程实时数据查看

● 船体轻便，吃水深度小于10cm，适应浅滩作业

● 推进器涵道式设计有效防止水草、渔网缠绕

● 一次航行可同步采集鱼类、水深、沉水植物和底质等数据

● 可实时显示水深和航行速度

● 高分辨率彩色回波图

● 可自动从Google, Bing, Open Street等地图服务器下载地图

● 可增加ADCP、多参数水质仪、采样器等业务单元

航线规划

主要参数

船体参数：

● 尺 寸：1.6m(长)×1.1m(宽)×0.7m(高)

● 船体自重：≤30KG

● 吃水深度：≤0.1m

● 材 质：碳纤维（轻量，耐冲撞）

● 最大航速：空载最大航速4m/s

● 续 航：不少于4小时（经济航速2m/s），或不少于1.5小时（最大航速4m/s）

● 通 讯：4g（通讯距离不受限）、遥控器

回声探测仪参数：

● 波束类型：分裂波束或单波束

● 换能器频率：38, 70,120,200,420和1000kHz

● 信号类型：数字信号

● 换能器内置方位传感器

● 主机内置500G内存，可将数据存在主机内，无需连接电脑工作

● 回声检出限：-140dB

● 动态范围：大于160dB

● 脉冲频率：0.01-30次/秒可调

● 脉冲宽度：0.1-1.0毫秒可调

● 探测距离：0-2000米

● 旁瓣效应：-35dB

● 电缆长度：标配7.5米，（7.5-275米可选）

● 功耗：30W

● 适配电源：11-14V直流电或90-264V交流电

调查研究

1）鱼类和其它水生生物调查

分裂波束技术可以鱼类个体在波束中的三维位置以及它在自然状态下的目标强度

调查示意图

调查断面设计

Visual Acquisition数据采集软件

鱼类计数和行为追踪

通过彩色回波图可以看出鱼类的分布和行为特征

2）沉水植被调查

沉水植物和底质类型分析软件：输出文件格式为CSV和KML，可以从Google Earth，Open Street，Bing等地图服务器自动下载地图，也可调用第三方地图。在地图上显示航迹断面以及水深、底质类型和沉水植被分布高度、覆盖度。

使用三线性插值法、反距离加权插值法和普通克里格插值法来生成二维分布图，可自动计算栅格化统计结果：面积，水域体积，最大/最小/平均水深等。

水声学探测沉水植被虽然是较新的技术，但是一些学者已经进行了深入研究，并与其它方法进行了对比。Ray D. Valley等在美国Square Lake所做的实验显示，人工潜水所做的植物冠盖高度和水声学探测的数据无显著差异（下图，左）。Winfield 等人在英国Cotswold Water Park使用回声探测仪所探测出的水生植物的覆盖度和使用影像记录的数据有较好的相关性（下图，右）。

3）底质分类和水深测量

探测水深和测距是回声探测仪最初的应用领域，用户从显示器上便可以直接读出水深数据，同时可以直接观察到目标物体位于水下的准确水深。使用Visual Habitat软件分析探测过的海底或河床，可以推断出水下底部的特征，得到的数据结合其它相关的相应软件能够绘制出相应的底质分类图。用户也能够分析和监测因近海环境变化和其它因素所造成的水底变化。

不同类型的底质

GIS水深绘图

GIS底质类型绘图

产地：美国BioSonics