国产海洋观测设备如何应对复杂水文环境?——从偶信科技的实践看技术适配逻辑

国产海洋观测设备如何应对复杂水文环境?——从偶信科技的实践看技术适配逻辑

内河航道数字化浪潮:偶信科技ADCP如何赋能内河航道数字化升级?偶信科技通过自主研发打破高端ADCP垄断,凭借技术突破和战略布局,推动国产ADCP从“可用”走向“好用”“必用”,引领行业新发展。偶信DVL-300-FA4以300kHz声学硬件为根基,依托四波束Janus阵列实现信号冗余,依靠自研信号算法解决弱回波与复杂水体干扰,搭配底水跟踪无缝切换机制,在大离底高度工况下持续锁底,输出高置信对地速度观测。偶信River-ADCP-600-FA5走航式流速剖面仪凭借其极具前瞻性的五波束声学阵列,成功跨越了洪峰高动态走航、山区陡峭不规则底床、高含沙动床流态以及感潮区异向复杂流等一系列水文测验“深水区”。偶信River-ADCP-600-FA5走航式流速剖面仪凭借其极具前瞻性的五波束声学阵列,成功跨越了洪峰高动态走航、山区陡峭不规则底床、高含沙动床流态以及感潮区异向复杂流等一系列水文测验“深水区”。

小型水下平台的感知突围,偶信拖曳线列阵凭什么实现突破?

偶信科技自研的拖曳线列阵,以微型化、低流噪、全链路国产化为核心亮点,打破了小型平台难以搭载长线阵列的行业瓶颈。这款被称作水下“柔性千里耳”的装备,究竟如何解决海洋探测中的各类痛点?

在广阔复杂的海洋环境中,水下声学感知一直是海洋资源勘探、海域安防、海洋生态调查的核心能力。传统拖曳线列阵普遍体积庞大、缆体粗重,只能搭载于大型科考船,难以适配中小型自主水下航行器,限制了广域机动探测能力。


偶信科技自研的拖曳线列阵,以微型化、低流噪、全链路国产化为核心亮点,打破了小型平台难以搭载长线阵列的行业瓶颈。这款被称作水下“柔性千里耳”的装备,究竟如何解决海洋探测中的各类痛点?

一、行业痛点:传统拖曳线列阵的应用局限

拖曳线列阵本质是将水听器单元沿柔性缆体线性排布,由平台拖曳在水体中,被动采集水下声信号,依靠阵列孔径实现远距离目标定位。传统产品缆体直径普遍超过50毫米,整体重量大,拖曳阻力高,部署时需要大型绞车与充足甲板空间,只能装配在大型船舶上。

除了平台适配门槛高,传统阵列还有诸多短板。一方面,缆体内部灌注浮力油,一旦护套破损,容易造成泄漏污染,海上运维风险高;另一方面,阵列在洋流扰动下容易发生形变,阵元位置偏移,直接降低测向精度。对于中小型AUV、无人船这类轻量化平台,载荷、供电、收纳空间都十分有限,过去很难搭载长阵列,只能使用短基线声呐,探测距离与目标分辨能力大打折扣。长期以来,小型化拖曳线列阵的材料、封装、信号处理技术,也是国内海洋装备领域亟待攻克的难点。

二、技术创新:偶信拖曳线列阵的微型化设计思路

偶信拖曳线列阵最核心的创新,在于实现了16毫米极细缆体的工程落地。研发团队摒弃传统注油式结构,采用固体透声凝胶与轻质抗拉纤维填充,实现无油化封装,既消除漏油污染风险,又降低缆体自重。水听器、前置放大电路、模数转换模块完成微型集成,高密度阵元排布在狭小缆体内部,在压缩直径的同时保障声学接收灵敏度。

阵列配套自研复合护套材料,兼顾抗拉、抗弯折、耐海水腐蚀性能,在高泥沙、高盐度近海环境中长期作业依然稳定。产品提供24米、48米、101米多规格可选,适配从10kg级轻型AUV到300kg级中型水下平台。阵列接近零浮力配平,拖曳航行时水体阻力显著下降,降低航行能耗,减少阵体缠绕风险。同时内置姿态传感单元,实时采集阵列姿态信息,通过算法补偿洋流带来的阵形畸变,保障测向精度稳定。

三、场景落地:多元海洋任务的感知支撑

偶信拖曳线列阵的轻量化特性,拓展了拖曳阵列的应用边界,不再局限于大型船舶的远距离监听。

在海上风电勘察场景,搭载AUV走航探测,可以捕捉水下地质声学信号,识别海底地层结构,排查水下管线、锚链周边异常声学信号,为海上能源设施安全评估提供数据支撑。

在近海海域监测任务中,无人平台携带拖曳线列阵,可以开展大范围、低成本的常态化走航,识别船舶水下辐射噪声、海洋哺乳动物声信号,区分人工噪声与自然环境噪声,支撑海洋生态评估与港口水域安防。相比于固定布放的水下监听站,拖曳阵列可以灵活切换探测区域,在跃变层不同深度展开,规避温盐层带来的声学遮挡,捕捉常规声呐难以发现的低频信号。

四、国产化价值:补齐小型水下感知装备短板

过去,高性能小型拖曳线列阵相关材料与信号处理算法高度依赖海外产品,设备采购、后期维护都存在供应链风险。偶信拖曳线列阵从水听器敏感单元、缆体材料,到后端波束成形、目标分类算法,实现全链路自主研发。国产装备大幅降低采购成本,同时支持定制化算法迭代,可根据国内海域水文特征优化信号识别模型。

国产装备的成熟,推动水下无人系统从单点探测向广域组网感知升级。多台AUV搭载拖曳线列阵协同作业,能够构建分布式水下声学监测网络,提升大范围海域目标探测能力,为海洋科研、海域管理提供自主可控的硬件底座。

总结

偶信拖曳线列阵以微型化结构创新为切入点,解决了传统拖曳阵列笨重、部署受限、运维风险高的行业痛点,让长线阵列感知能力下沉到中小型无人水下平台。它不仅是单一水声装备的技术突破,更是国产海洋感知装备自主化进程中的重要实践。

随着海洋开发与海域监测需求持续增长,轻量化拖曳线列阵会在海洋能源勘察、近海生态监测、水下安防等更多场景落地。未来,依托国产水声材料与信号算法持续迭代,这类装备还将进一步提升抗干扰、多目标识别能力,持续拓展我国海洋水下感知技术的应用空间。