Multibeam 3D – Giải pháp khảo sát địa hình đáy nước chính xác cao

Multibeam 3D là công nghệ đo sâu sử dụng máy đo sâu đa tia để quét toàn bộ bề mặt đáy nước và thu thập dữ liệu địa hình đáy dưới dạng không gian ba chiều (3D) với độ phủ liên tục, mật độ điểm cao và độ chính xác lớn.

Nguyên lý hoạt động của Multibeam 3D

Multibeam 3D hoạt động dựa trên nguyên lý phát đồng thời nhiều chùm tia âm dạng hình quạt xuống đáy nước, thu nhận tín hiệu phản xạ, tính toán thời gian truyền – góc tia – vận tốc âm, sau đó kết hợp dữ liệu GNSS, INS và cảm biến đo vận tốc âm thanh để xác định chính xác tọa độ không gian 3D của địa hình đáy nước.

Công nghệ đo sâu đa tia – Multibeam 3D, khảo sát địa hình đáy nước chính xác cao.

Multibeam 3D vượt trội so với Đo sâu truyền thống (Singlebeam) như thế nào?

So với Đo sâu truyền thống (Singlebeam), Multibeam 3D có khả năng quét phủ toàn bộ đáy nước, thu thập dữ liệu liên tục dạng 3D với mật độ điểm cao, giúp phát hiện đầy đủ địa hình và chướng ngại thay vì chỉ đo từng tuyến rời rạc; nhờ đó độ chi tiết, độ chính xác và hiệu quả khảo sát cao hơn, giảm rủi ro bỏ sót và rút ngắn đáng kể thời gian khảo sát.

So sánh cụ thể được thể hiện qua bảng dưới đây:

Ứng dụng thực tế của Multibeam 3D trong khảo sát địa hình đáy nước

Multibeam 3D được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ hàng hải, xây dựng công trình đến quản lý tài nguyên và phát triển hạ tầng biển, cụ thể như sau:

– Khảo sát luồng tàu – cảng biển:

Multibeam 3D giúp xác định chính xác độ sâu khai thác, phát hiện chướng ngại vật đáy và cung cấp dữ liệu tin cậy phục vụ công tác nạo vét, duy tu, bảo trì và quản lý an toàn luồng hàng hải.

Multibeam 3D được ứng dụng ngày càng phổ biến trong khảo sát luồng tàu và cảng biển.

>>> Xem chi tiết: Dùng máy đo sâu trong khảo sát luồng tàu, cảng biển & biển sâu

– Khảo sát hạ tầng giao thông & công trình ngầm:

Công nghệ Multibeam 3D được sử dụng để khảo sát trụ cầu, móng công trình dưới nước và kiểm tra, định vị các tuyến ống, cáp ngầm với độ chính xác cao.

– Khảo sát tài nguyên & môi trường nước:

Dữ liệu Multibeam hỗ trợ theo dõi quá trình bồi lắng, xói lở và phân tích biến động địa hình đáy theo thời gian, phục vụ đánh giá và quản lý môi trường thủy vực.

– Khảo sát biển:

Trong khảo sát biển, Multibeam 3D được sử dụng để lập bản đồ địa hình đáy biển, phục vụ thiết kế và triển khai các dự án cáp ngầm, đường ống và hạ tầng năng lượng ngoài khơi.

Các thành phần của một hệ thống Multibeam 3D hoàn chỉnh

Hệ thống Multibeam 3D hoàn chỉnh bao gồm máy đo sâu đa tia (MBES), hệ thống định vị GNSS, hệ thống INS, thiết bị đo vận tốc âm thanh và bộ xử lý – phần mềm chuyên dụng, phối hợp để thu thập và xây dựng mô hình địa hình đáy nước 3D với độ chính xác cao, trong đó:

• Máy đo sâu đa tia (MBES): Phát và thu sóng âm, quyết định độ phân giải và độ phủ khảo sát.
• Hệ thống định vị GNSS: Xác định chính xác vị trí mặt bằng (X–Y).
• Hệ thống INS: Cung cấp các tham số chuyển động tàu gồm Roll, Pitch, Heave và Heading.
• Thiết bị đo vận tốc âm thanh (SVP): Hiệu chỉnh đường truyền sóng âm trong môi trường nước.
• Bộ xử lý & phần mềm: Thu thập, hiệu chỉnh dữ liệu và xây dựng mô hình địa hình đáy 3D.

Độ chính xác khi sử dụng Multibeam 3D

Độ chính xác khi sử dụng Multibeam 3D đạt mức rất cao, thường ở cm đến dm, nhờ khả năng quét phủ toàn bộ đáy nước và sự kết hợp đồng bộ giữa máy đo sâu đa tia (MBES), GNSS chính xác cao, hệ thống INS và thiết bị đo vận tốc âm thanh, đáp ứng các tiêu chuẩn thủy đạc quốc tế (IHO S-44) và phù hợp cho các khảo sát yêu cầu độ tin cậy cao như luồng tàu, cảng biển và công trình hạ tầng dưới nước.

Khi nào nên đầu tư Multibeam 3D?

Multibeam 3D phù hợp cho những dự án cần:

• Dữ liệu địa hình đáy nước đầy đủ, liên tục và độ chính xác cao, đặc biệt trong các dự án khảo sát luồng tàu – cảng biển, nạo vét, thiết kế và nghiệm thu công trình, khảo sát hạ tầng dưới nước.
• Yêu cầu phát hiện chướng ngại, giảm rủi ro bỏ sót và nâng cao hiệu quả – độ tin cậy của công tác khảo sát.

Một số thiết bị Multibeam 3D chất lượng cao do EKTECH cung cấp

EKTECH tư vấn cấu hình hệ thống Multibeam 3D cụ thể theo từng dự án (luồng tàu, cảng biển, đo sâu ven bờ, biển sâu), bao gồm cả việc chọn:

• Tần số và dải phủ phù hợp.
• Kèm INS/GNSS/SVP hoàn chỉnh.
• Tích hợp phần mềm thu thập & xử lý dữ liệu.

Dưới đây là một số dòng thiết bị Multibeam 3D điển hình đang được cung cấp tại EKTECH:

Một số dòng thiết bị Multibeam 3D điển hình đang được cung cấp tại EKTECH.

Xu hướng phát triển của công nghệ Multibeam 3D

Multibeam 3D tiếp tục phát triển theo hướng: Mật độ điểm cực cao, độ phân giải chi tiết ở cả vùng nông và vùng sâu giúp tái hiện địa hình đáy nước với độ chính xác và chi tiết vượt trội.

– Kết hợp dữ liệu đa nguồn (Sensor Fusion)

Công nghệ hiện đại tích hợp:

• INS/GNSS độ chính xác cao.
• LiDAR Bathymetry.
• Side Scan Sonar / Sub-Bottom Profiler.

– Tự động hóa và xử lý bằng AI

AI & Machine Learning được ứng dụng để:

• Lọc nhiễu tự động.
• Nhận dạng chướng ngại vật.
• Phân lớp đáy, phân tích đặc tính vật liệu.

– Đo sâu 3D bằng USV & AUV

Xu hướng dùng phương tiện không người lái giúp giảm chi phí nhân lực, an toàn hơn ở vùng nguy hiểm, xử lý luồng hẹp tốt hơn:

• USV (Unmanned Surface Vehicle).
• AUV (Autonomous Underwater Vehicle).

– Định hướng chuẩn hóa & mở dữ liệu

Chuẩn hóa dữ liệu theo:

• IHO S-100 / S-102.
• Hỗ trợ tiêu chuẩn quốc tế.

– Tích hợp thời gian thực

Hỗ trợ hiển thị trực tiếp dữ liệu 3D và phục vụ điều phối theo thời gian thực trong khảo sát, dẫn tàu, nạo vét.

– Giảm kích thước và tăng hiệu suất năng lượng

Multibeam 3D đang được thiết kế nhỏ hơn, nhẹ hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn, tạo cơ hội lắp trên: Tàu nhỏ, USV/AUV, phương tiện khảo sát di động.

Multibeam 3D đang ngày càng được ứng dụng nhiều trong các dự án khảo sát đáy nước yêu cầu độ chính xác cao. Nếu bạn quan tâm đến giải pháp này, hãy liên hệ ngay EKTECH qua HOTLINE 0983 206 789, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh chóng nhất!

>>> Xem thêm: Máy đo sâu đa tia R2Sonic trong khảo sát đáy sông giúp tăng độ chi tiết bản đồ địa hình thủy đáy