本文關(guān)鍵詞：高精度雙通道海水聲速測量系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著對海洋資源的深入開發(fā),海洋監(jiān)測成為迫切需求。而海水聲速是海洋監(jiān)測過程中的重要參數(shù)之一。海水聲速測量被廣泛的應(yīng)用于單波束測深儀、多波束測深儀、側(cè)掃聲吶等水聲設(shè)備的誤差測量中。論文研究目的是建立一套基于渡越時間法的高精度雙通道海水聲速測量系統(tǒng),該系統(tǒng)可以對不同海洋環(huán)境下海水聲速值進行精確測量。論文開展主要工作包括以下幾個方面:(1)研究了通過三大經(jīng)驗公式測量聲速的原理及特點,利用各種直接測量法測量的原理和特點。分析比對各種方法進行聲速測量的優(yōu)缺點后,提出本文的渡越時間法進行海水聲速測量。(2)根據(jù)本研究中搭建的聲速測量系統(tǒng)的特點,建立了聲速測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并利用該模型對基于渡越時間法的聲速測量方法進行了仿真分析。(3)對雙通道海水聲速測量系統(tǒng)設(shè)計做了較為詳細的介紹,包括硬件以及軟件兩個部分。其中硬件部分主要給出了控制模塊、時間測量模塊、電源模塊、通信模塊等的設(shè)計方法及功能描述。在軟件部分則主要給出主程序流程圖、時間測量流程圖等核心模塊流程圖。為了提高系統(tǒng)的魯棒性,研究中通過軟件編程的方法進行抗干擾。通過對硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的設(shè)計,實現(xiàn)了對海水聲速的高精度測量。(4)搭建聲速測量的實驗平臺,通過設(shè)計的聲速測量實驗采用雙通道測量的結(jié)果進行分析,最后分析了距離測量精度、反射回波、聲音衰減、電路延時等因素對聲速測量結(jié)果的影響。驗證了設(shè)計的海水聲速測量系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：高精度 雙通道 聲速測量 渡越時間法
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB566;TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題的研究目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外海水聲速測量研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 海水聲速的分布與影響因子10-11
• 1.2.2 海水聲速測量國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的研究內(nèi)容12-13
• 第二章 高精度海水聲速測量方法研究13-21
• 2.1 海水聲速的間接測量法介紹13-14
• 2.1.1 Del Grosso聲速算法13
• 2.1.2 Wilson聲速算法13-14
• 2.1.3 Chen-Millero-Li聲速算法14
• 2.2 海水聲速的直接測量法介紹14-17
• 2.2.1 時差法及特點14-15
• 2.2.2 駐波干涉法及特點15-16
• 2.2.3 共振聲譜法及特點16
• 2.2.4 相位比較法及特點16-17
• 2.3 海水聲速測量方法的適用性分析17-20
• 2.3.1 測量系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)18
• 2.3.2 測量系統(tǒng)誤差分配18-19
• 2.3.3 測量方法對比分析19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 聲速測量系統(tǒng)建模及分析21-26
• 3.1 超聲信號傳輸模型的建立21-24
• 3.1.1 超聲波換能器模型21-23
• 3.1.2 水聲信道模型23
• 3.1.3 信號傳輸模型23-24
• 3.2 基于渡越時間法的聲速測量仿真分析24-25
• 3.3 本章小結(jié)25-26
• 第四章 雙通道海水聲速測量系統(tǒng)設(shè)計26-37
• 4.1 系統(tǒng)總體方案26
• 4.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計26-31
• 4.2.1 系統(tǒng)控制模塊26-27
• 4.2.2 時間測量模塊27-29
• 4.2.3 電源模塊29-30
• 4.2.4 通信模塊30
• 4.2.5 其他外圍模塊30-31
• 4.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計31-36
• 4.3.1 軟件主程序設(shè)計32
• 4.3.2 時間測量程序設(shè)計32-36
• 4.3.3 系統(tǒng)軟件抗干擾設(shè)計36
• 4.5 本章小結(jié)36-37
• 第五章 實驗結(jié)果及誤差分析37-45
• 5.1 系統(tǒng)實驗裝置介紹37-38
• 5.2 系統(tǒng)實驗38-42
• 5.2.1 系統(tǒng)調(diào)試及分析38-39
• 5.2.2 純水實驗測試39-42
• 5.3 系統(tǒng)測量影響因素分析42-44
• 5.3.1 距離測量對測量精度的影響42-43
• 5.3.2 反射回波對測量精度的影響43-44
• 5.3.3 聲波衰減對測量精度的影響44
• 5.3.4 電路延時對測量精度的影響44
• 5.4 本章小結(jié)44-45
• 第六章 總結(jié)與展望45-46
• 6.1 全文總結(jié)45
• 6.2 展望45-46
• 參考文獻46-49
• 發(fā)表論文和科研情況說明49-50
• 致謝50-51

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：749741