回聲測(cè)深儀誤差分析

1、回聲測(cè)深儀誤差分析二組回聲測(cè)深原理回聲測(cè)深儀誤差分析目 錄12一、回聲測(cè)深原理（一）、基本測(cè)深原理1、實(shí)際水深：H2、測(cè)深原理吃水D 海底 ddh S 實(shí) 際 水 深 H發(fā) 射換能器接 收換能器tctdsdh75021)2(22（二）、基本組成及工作過程顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)接收系統(tǒng)接收系統(tǒng)換能器換能器電源電源系統(tǒng)系統(tǒng)測(cè)量誤差影響測(cè)深的外部因素（一）（二）二、 回聲測(cè)深儀誤差分析123聲速誤差時(shí)間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差零點(diǎn)誤差（一）、 測(cè)量誤差4基線誤差什么是聲速誤差聲速誤差修正公式由于船舶所在海域?qū)嶋H聲速與測(cè)深儀的設(shè)計(jì)聲速不一致而產(chǎn)生的測(cè)量誤差稱為聲速誤差實(shí)際水深=(實(shí)際聲速標(biāo)準(zhǔn)聲速)顯示水

2、深1 1、聲速誤差聲速受哪些因素影響聲波在海水中的傳播速度隨著海水的溫度（t）、含鹽量（）和靜壓 力(P)的上升而變快，其中尤以溫度變化的影響最為顯著。海水中聲速傳播速度的經(jīng)驗(yàn)公式：1450+4.12-0.0372 +1.14( -35)+0.0175式中：式中：海水表面溫度；海水表面溫度；含鹽量；含鹽量；海水深度。海水深度。計(jì)算：計(jì)算：水溫每增加1，聲速增加3.3米/秒；含鹽度每增加1，聲 增加15米/秒。概念 時(shí)間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差是指閃光式和記錄式測(cè)深儀中的時(shí)間轉(zhuǎn)速與其額定轉(zhuǎn)速不一致所產(chǎn)生的測(cè)量誤差。2 2、時(shí)間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差特點(diǎn)：電機(jī)轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速：測(cè)量深度實(shí)際深度電機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速：測(cè)量

3、深度實(shí)際深度測(cè)量深度實(shí)際深度基線誤差 4. 4. 基線誤差 基線誤差發(fā)射換能器與接受換能器之間的距離（s)大小引起的測(cè)量誤差。 實(shí)際設(shè)計(jì)測(cè)深儀時(shí)，我們均按h=0.5Ct來計(jì)算測(cè)量深度，（0.5S） 項(xiàng)被忽略掉，所以產(chǎn)生了基線誤差。測(cè)量水深越深，基線誤差就越小。當(dāng)水深大于5m時(shí)，基線誤差便可以忽略不計(jì)。采用收、發(fā)兼用的換能器的測(cè)深儀則不存在基線誤差。 特點(diǎn)：距離大，誤差大；水深越淺，誤差越大；水深越深，誤差越小；水深大于5米時(shí)可以不考慮此誤差。2、水中氣泡對(duì)測(cè)深儀的影響1、船舶搖擺對(duì)測(cè)深儀工作的影響3、船速對(duì)測(cè)深儀的影響4、換能器工作面附著物的影響（二）、影響測(cè)深的外部因素5、因換能器剩磁消失的

4、影響6、海底底質(zhì)和坡度的影響當(dāng)船舶發(fā)生橫搖時(shí)，發(fā)射換能器也隨之傾斜，其發(fā)射的主波束（主瓣）的方向也隨之改變。若傾斜角度不大，主波束的反射回波仍可被接收換能器接收；當(dāng)傾斜角大于極限值o時(shí)，將可能產(chǎn)生回波信號(hào)“遺漏”現(xiàn)象，如圖，嚴(yán)重時(shí)，回波信號(hào)全部消失，測(cè)深儀無法工作。 1 1、船舶搖擺對(duì)測(cè)深儀工作的影響海水中氣泡對(duì)測(cè)深儀工作的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一方面是水中氣泡對(duì)聲能有削弱作用；另一方面是大量氣泡會(huì)引起聲波的混響，從而嚴(yán)重干擾測(cè)深儀的正常工作。氣泡產(chǎn)生的原因如下：風(fēng)浪使大量空氣混在海水表層。船舶倒車，在船底和螺旋槳處產(chǎn)生大量氣泡。測(cè)深儀換能器安裝位置不當(dāng)，影響了水流的平滑性而產(chǎn)生氣泡。2

5、2、水中氣泡對(duì)測(cè)深儀的影響當(dāng)船舶高速航行時(shí)，船體產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，水流猛烈沖擊船體，致使干擾噪聲增加。同時(shí)，海水的空化現(xiàn)象也明顯增加，致使回波信號(hào)削弱，嚴(yán)重時(shí)回波信號(hào)將被干擾信號(hào)“淹沒”，致使測(cè)深儀工作困難，甚至無法工作。選擇適當(dāng)?shù)膿Q能器安裝位置將有助于減小這種影響。船速 3 3、船速對(duì)測(cè)深儀的影響 換能器表面的附著物對(duì)聲能有著較強(qiáng)的吸收作用，尤其是長(zhǎng)期不用的換能器表面會(huì)有大量海生物生長(zhǎng)，對(duì)換能器工作影響較大，所以，應(yīng)及時(shí)清潔換能器工作面。還要注意的是換能器的工作面不能涂敷油漆。換能器 4 4、換能器工作面附著物的影響 對(duì)于剩磁伸縮換能器，剩磁因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)久會(huì)逐漸消失，這將影響測(cè)深儀的靈敏度，所以應(yīng)

6、定期對(duì)磁致伸縮換能器進(jìn)行充磁。剩磁5 5、因換能器剩磁消失的影響 不同的海底底質(zhì)對(duì)聲波的反射能力差異較大，巖石最強(qiáng)，砂底次之，淤泥最差。為了達(dá)到顯示器的最佳顯示效果，應(yīng)根據(jù)不同的海底底質(zhì)調(diào)整測(cè)深儀的靈敏度大小。 另外，不平坦的海底底質(zhì)和海底坡度將使反射回波先后抵達(dá)接收換能器，從而在顯示器上出現(xiàn)較寬的信號(hào)帶。為了保證船舶航行安全，此時(shí)應(yīng)從信號(hào)帶前沿讀取水深為宜。6 6、海底底質(zhì)和坡度的影響通過我們組對(duì)回聲測(cè)深儀研究，可以得出： 回聲測(cè)深儀誤差分為兩類：（一）測(cè)量誤差 ；（二）影響測(cè)深的外部因素。其中，測(cè)量誤差主要包括：1、聲速誤差 ，2、時(shí)間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差，3、零點(diǎn)誤差，4、基線誤差；影響測(cè)深的外部因素主要包括：1、船舶搖擺對(duì)測(cè)深儀