本文關(guān)鍵詞：高精度雙通道海水聲速測(cè)量系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著對(duì)海洋資源的深入開(kāi)發(fā),海洋監(jiān)測(cè)成為迫切需求。而海水聲速是海洋監(jiān)測(cè)過(guò)程中的重要參數(shù)之一。海水聲速測(cè)量被廣泛的應(yīng)用于單波束測(cè)深儀、多波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶等水聲設(shè)備的誤差測(cè)量中。論文研究目的是建立一套基于渡越時(shí)間法的高精度雙通道海水聲速測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)可以對(duì)不同海洋環(huán)境下海水聲速值進(jìn)行精確測(cè)量。論文開(kāi)展主要工作包括以下幾個(gè)方面:(1)研究了通過(guò)三大經(jīng)驗(yàn)公式測(cè)量聲速的原理及特點(diǎn),利用各種直接測(cè)量法測(cè)量的原理和特點(diǎn)。分析比對(duì)各種方法進(jìn)行聲速測(cè)量的優(yōu)缺點(diǎn)后,提出本文的渡越時(shí)間法進(jìn)行海水聲速測(cè)量。(2)根據(jù)本研究中搭建的聲速測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn),建立了聲速測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并利用該模型對(duì)基于渡越時(shí)間法的聲速測(cè)量方法進(jìn)行了仿真分析。(3)對(duì)雙通道海水聲速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)做了較為詳細(xì)的介紹,包括硬件以及軟件兩個(gè)部分。其中硬件部分主要給出了控制模塊、時(shí)間測(cè)量模塊、電源模塊、通信模塊等的設(shè)計(jì)方法及功能描述。在軟件部分則主要給出主程序流程圖、時(shí)間測(cè)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(guò)軟件編程的方法進(jìn)行抗干擾。通過(guò)對(duì)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)海水聲速的高精度測(cè)量。(4)搭建聲速測(cè)量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)設(shè)計(jì)的聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)采用雙通道測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行分析,最后分析了距離測(cè)量精度、反射回波、聲音衰減、電路延時(shí)等因素對(duì)聲速測(cè)量結(jié)果的影響。驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的海水聲速測(cè)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(cè)量 渡越時(shí)間法
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外海水聲速測(cè)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(cè)量國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容12-13
• 第二章 高精度海水聲速測(cè)量方法研究13-21
• 2.1 海水聲速的間接測(cè)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(cè)量法介紹14-17
• 2.2.1 時(shí)差法及特點(diǎn)14-15
• 2.2.2 駐波干涉法及特點(diǎn)15-16
• 2.2.3 共振聲譜法及特點(diǎn)16
• 2.2.4 相位比較法及特點(diǎn)16-17
• 2.3 海水聲速測(cè)量方法的適用性分析17-20
• 2.3.1 測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)18
• 2.3.2 測(cè)量系統(tǒng)誤差分配18-19
• 2.3.3 測(cè)量方法對(duì)比分析19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 聲速測(cè)量系統(tǒng)建模及分析21-26
• 3.1 超聲信號(hào)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(hào)傳輸模型23-24
• 3.2 基于渡越時(shí)間法的聲速測(cè)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(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-37
• 4.1 系統(tǒng)總體方案26
• 4.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-31
• 4.2.1 系統(tǒng)控制模塊26-27
• 4.2.2 時(shí)間測(cè)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(jì)31-36
• 4.3.1 軟件主程序設(shè)計(jì)32
• 4.3.2 時(shí)間測(cè)量程序設(shè)計(jì)32-36
• 4.3.3 系統(tǒng)軟件抗干擾設(shè)計(jì)36
• 4.5 本章小結(jié)36-37
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析37-45
• 5.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置介紹37-38
• 5.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)38-42
• 5.2.1 系統(tǒng)調(diào)試及分析38-39
• 5.2.2 純水實(shí)驗(yàn)測(cè)試39-42
• 5.3 系統(tǒng)測(cè)量影響因素分析42-44
• 5.3.1 距離測(cè)量對(duì)測(cè)量精度的影響42-43
• 5.3.2 反射回波對(duì)測(cè)量精度的影響43-44
• 5.3.3 聲波衰減對(duì)測(cè)量精度的影響44
• 5.3.4 電路延時(shí)對(duì)測(cè)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(xiàn)46-49
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明49-50
• 致謝50-51

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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3 孫書鷹;陳志佳;寇超;;新一代嵌入式微處理器STM32F103開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J];微計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2010年12期

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本文編號(hào)：749741