中海达

作为一个拥有300万平方公里海洋国土的海洋大国，中国自上世纪70年代才开始对多波束测深声纳进行初步研究。“八五”期间，多波束条带测深技术被国家正式列为重点科研项目。从整体上讲，我国在多波束测深技术的研究方面还未进入成熟实用阶段，还未形成商品生产能力。作为首款国产高分辨率多波束，中海达iBeam浅水多波束走在了市场的前列。

中海达iBeam浅水多波束

那么，中海达为啥要不遗余力研发国产多波束？这款多波束经历了怎样的研发、测试历程？攻克了哪些核心技术关口？这些付出的背后又有哪些令人动人的故事？

下面，就让我们为您全方面揭秘首款国产多波束——iBeam 的“身世之谜”。

中海达为何要研制国产多波束

中海达早在上个世纪90年代就开始了声纳技术的相关研究，历经逾20年的技术沉淀。早在2003年，中海达研制出了第一台数字化测深仪HD18，改变了传统的模拟测深模式，后续推出了HD27、HD370、HDMAX等测深仪产品。

随着海洋探测技术的发展，多波束测深仪系统得到了广泛的应用，我国国内市场基本被国外进口产品垄断。针对这一现状，中海达在单波束测深仪的基础上，致力于研发高端海洋探测装备，打破国外产品垄断的现状，同时进军国际市场。

公司自2011年上市以后，加大了海洋探测装备的投入。同年，中海达与中科院声学研究所共建海洋水声测量技术联合实验室，正式启动研制iBeam浅水多波束测深仪。iBeam浅水多波束测深仪是国产第一款真正具有自主知识产权的高端浅水多波束测深系统，该系统在分辨率、测深精度、整机性能等指标达到了国际同类产品的先进水平。

针对国外产品的显控软件为全英文显示且操作略显繁琐，iBeam采用自主研发的显控软件，该软件功能强大，全中文显示，界面人性化，可查看iBeam多波束系统工作状态并对系统进行设置，实现了更灵活、更便捷的人机交互方式。

探秘研发全过程

2011年8月，iBeam产品研制项目正事启动。

中科院声学研究所在声纳设计研究领域始终处于国内领先地位，早在80年代初，就开始多波束测深技术的相关研究，并研发出国内首套多波束测深系统样机。中海达在声纳探测、卫星定位等关键性技术拥有20多年的经验积累。中海达与中科院声学研究所强强联手，历时3年，正式推出第一款高端海洋探测设备---iBeam浅水多波束测深系统。

2013年10月，在千岛湖对研制出的iBeam多波束测深仪与Reson7125做了对比测试，并于2014年，在长江流域乌江、广东上川岛、海南东方市、连云港等地分别对量产的iBeam多波束测深仪与Reson7125做了对比测试，测试效果达到了预定指标，在2014年底，iBeam多波束测深仪实现量产化并推向市场，从而开启了多波束国产新时代。

在项目启动初期，做了大量的市场调研工作，同时邀请了水声领域的权威专家做技术指导，包括产品的定位，技术指标的确定，以及系统平台的搭建，经过不断的推敲及方案论证，最终确定了iBeam系统方案。

研发期间保证团队组织架构完整也是必不可少的。

在进行产品研发方式上，采用调试，测试，改进循环的方式，最终实现系统的稳定工作。

测试大揭秘

为了测试验证iBeam多波束测深仪系统的稳定性、可靠性、准确性，研发人员在湖上、江上、海上分别做了与Reson7125多波束测深仪的多次对比测试，并在测试后进行了数据后处理对比。

测试方式采取两套多波束系统分别使用相同的传感器测量同一个区域，对采集的地貌和水深进行对比测试。

测量区域尽量选择水深环境、地貌特征等多样性水域。如水深变化大的区域、水深平坦的区域，水底具有某些明显特征的区域。

★千岛湖测试

iBeam浅水多波束测深系统，千岛湖测试，效果非常好，由于水质较好，系统工作可以达到160度开角，测量水深达到70m。

iBeam多波束千岛湖测试

★乌江测试

iBeam多波束乌江测试

★天津测试

测试地点位于天津中交博迈船厂码头附近

码头附件的桥墩

攻关核心技术

★模拟部分

针对水声信号信噪比低、噪声干扰强的特点，在提高多波束测深系统性能方面，模拟电路起着关键性作用。模拟电路部分对信号进行预处理，放大有用信号，衰减噪声信号，提高信号的信噪比，它的性能决定了系统对弱信号的检测能力。

在硬件电路调试过程中，通过反复的测试，对模拟电路进行不断的改进，着重在模拟电路降噪，提高共模抑制比等技术方面有了很大的突破。

★系统算法

在海上测试过程中，当测深系统工作在测量深度为1m左右时，出现了系统工作不稳定的现象，系统在大开角工作时，对边缘波束底检测出现跳动现象。

通过对底检测模块的算法改进以及提高波束形成抑制旁瓣的能力，使得系统在浅水测量深度为1m时，达到了稳定可靠的工作，同时边缘波束开角达到了140度。

★显控软件

多波束测深仪的性能，在很大程度上是通过显控软件直观展现给客户的，那么在设计过程中，客户的需求是重中之重，同时软件使用的便捷性以及流畅性也是不容忽视的。

在软件设计初期，对市场进行了大量的调研，进行方案论证，并与产品经理进行交流，同时寻找常用客户进行多次体验，最终完成了iBeam显控软件的开发。

破局

iBeam浅水多波束测深仪得以研制成功并顺利投向市场，离不开水声领域各方资源的大力支持，并与多家科研机构及院校有合作关系，包括中科院声学研究所、中船重工726所、哈尔滨工程大学，东南大学等。

其中，中科院声学研究所是我们的重点合作单位，在2008年，声学所作为国家863计划海洋技术领域重点项目“深水多波束测深系统研制”的承研单位，研制深水多波束测深仪样机，该系统可在20米至11000米深海领域对海底地形、地貌进行探测，在海洋科学研究等方面具有重大应用前景。 2014年5月，该系统顺利通过了验收。

iBeam浅水多波束测深仪就是在国家863计划项目的基础上诞生的，由声学所科研团队把关，并提供齐全的实验设施，再加上我们刻苦专研的研发团队，使得我们顺利的实现了浅水多波束测深仪国产化，打破国外产品的市场垄断。（周正朝）