システム機材

インターフェロメトリ音響測深機C3D-LPM

3次元サイドスキャンソナー

*弊社で導入しているのはOver-the-Side Mountタイプによる舷側固定のものです。

日本国内初:世界民間初導入

C3D(シースリーディー)は米国BENTHOS社が開発した超音波により水深200mまでの海底の起伏を計測することができる3次元サイドスキャンソナーです。

Computed Angle-of-Arrival Transient Imagin(CAATI:キャティ)と呼ばれる最新のアルゴリズムにより、サイドスキャン画像と同時にマルチビーム音響測深機と同様な精度の高い測深データを取得することができます。

AGSが開発した「C3Dによる極浅水域での3次元測深技術システム」はNETISに登録されています。

C3Dの用途

【1】水深200mまでの中深海用として測深及び地形・構造物把握
【2】水深20m以浅、特に水深5m以下の測深・地形・底質(地質)・構造物把握

AGSは日本におけるC3D活用のパイオニアとして、より合理的かつ精度の高いデータ取得および解析技術の研究に力を入れており、特にC3Dは観測幅が従来のマルチビーム音響測深機に比べ広いことから、これまでは困難であった水深5m未満の極浅水域での活用に極めて有効です。

C3Dの特徴

● 音波を横方向(水平方向から下向きに30°)に発射
● 計測幅を広く取れる(水深の約5~10倍程度)
● IHO-S44_4thEDITION SPECIAL ORDERに適合
● 現場作業時間の軽減が可能(コストの低減)
● 測量船の進入が困難な場所も計測可能(観測範囲の拡大)
● 水深が浅い場所も計測が可能(極浅水域計測用に特化)
 これまで測深できなかった箇所も計測が可能
● 岸線際の計測が可能
● 構造物の計測も可能(岸壁・護岸など)

基本性能

周波数 : 200KHz
レンジ(ビーム):25〜300m片側
計測レンジ : 水深の5〜8倍
解像度サイドスキャンソナー 4.5cm
測深分解能 : 5.5cm(レンジに依存)
測深点数 : 最大2000 

ビーム幅 :1度(前後方向)
パルス長 : 25usec〜1msec
発信間隔 : 30pings/sec
トランスデューサー取り付け角 20、30、40度
発信強度 Max,244 dB re:1μPa@1M

測深原理

C3Dは1個の音波発振部と6個の音波受信部を持っています。(両側で12個)

発信波は1個のトランスデューサーから1波を発信し、受信時に入射角を細かく判定することで、最大2,000点の測深点を決定することが出来ます。(CAATI方式)。

またこの音波は、同時に取得できるサイドスキャン画像にも使用されています。

C3Dの方式

【Computed Angle-of-Arrival Transient Imaging(CAATI:キャティ)方式】

CAATIのアルゴリズムは伝播距離と到達角度の両方を計算するもので、伝播距離は計算するが角度はソナーの形状により規定されるという、従来のマルチビーム音響測深機で用いられているビーム合成法とは著しく相違しています。これは、下図に示すようにCATTI方式は同時に伝播されたビームでも角度を計算することで、どの位置であるかを判断することができるということです。

CAATIは1点からの複数の散乱波から最大5個までの同時到達角度を識別可能にしています。

C3Dは、CAATI方式を採用することで、鋭角的で垂直的な起伏を伴う難解な海底地形に、ことさら有効であるといえます。

水路測量における測定又は調査の方法に関する告示

(平成14年4月1日海上保安庁告示第102号別表第二)に適合
・インターフェロメトリ(位相差式)音響測深機(4受信素子以上に限る)を使用可能とする
・スワス音響測深機とは、従来のマルチビーム音響測深機及びインターフェロメトリ音響測深機の総称
※スワス音響測深機として認定

主な改正内容(平成21年4月1日施行)
赤字が改正後に変更された部分

水域の区分 特級 1a級 1b級 2級
水域 海上保安庁の指定する水域 しゅんせつ、障害物の撤去をその他水底に変化を及ぼす行為を行った水域及びその付近 水深が100m以浅の水域 水深が100mを超える水域
測定または調査の方法 測深器 多素子音響測深器 単素子音響測深器 単素子音響測深器 単素子音響測深器
スワス音響測深器 多素子音響測深器 多素子音響測深器 多素子音響測深器
  スワス音響測深器 スワス音響測深器 スワス音響測深器
  測鉛等 レーザー測深器  
    測鉛等  
測定の手法垂直 未測深帯における浅瀬の存在を測定するために測定結果により隣接する可能性がある場合は、適切な測深線を設定し、その再浅部の水深を測定する。
未測深帯における浅瀬の存在を測定するために測定結果により隣接する可能性がある場合は、適切な測深線を設定し、その再浅部の水深を測定する。
照査線 ・交点における測定値の差を評価する。
・測深線間隔の15倍を標準とする。
水平位置の測定の誤差の限度 2m 単素子音響測深器 0.5m+水深の5% 20m+水深の10%
その他の機器 5m+水深の5%
未促進幅の上限(底質が岩その他の岩盤質である水域は1/2の値) 0m 炭素子音響測深器2m 航路、泊地及びその付近 水深の4倍
タ素子音響測深器(2m素子)3m 単素子音響測深器8m
その他の機器6m 多素子音響測深器(2素子)12m
  その他の機器 25m
  その他の水域
  50m又は水深の3倍のうち大きい値
深さの測定の誤差の限度√(a2+(b,d)2)=水深 a=0.25m
b=0.0075
a=0.5m
b=0.013
同左 a=1m
b=0.0023