[发明专利]具有水听器比对功能的嵌入式水深测量系统

说明书

技术领域

本发明属于海洋测量技术领域，尤其是一种具有水听器比对功能的嵌入式水深测量系统。 

背景技术

目前，在海洋水深测量方面，经常会用到探深仪进行测量。但是，由于探深仪设备本身存在一定的误差，影响了测量数据的准确性。目前，水深测深仪没有统一的检验机构及检测方法，用户需要在测量现场采用检查板进行测深仪的误差比对检测，但是，采用检查板比对实施难度大、精度低。尽管国内出现利用水听器进行比对的设备，但是相应的设备并没有将水听器比对的功能内嵌到水深测量系统中，难以发挥相应的作用。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、性能可靠、且使用方便的具有水听器比对功能的嵌入式水深测量系统。 

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

一种具有水听器比对功能的嵌入式水深测量系统，包括数字测深板、测深换能器、切换开关、水听器和装有数据采集处理软件的计算机，该数字测深板包括DSP处理器及与其相连接的时序与逻辑控制模块、A/D变换模块、串口通讯电路、USB通讯电路相连接，该时序与逻辑控制模块、A/D变换模块分别与发射电路、接收电路相连接，该发射电路通过测深换能器与水听器相连接，测深换能器和水听器通过切换开关连接到接收电路，该串口通讯电路、USB通讯电路分别与装有数据采集处理软件的计算机相连接。 

而且，所述的水听器系在具有标准刻度的绳子上并被吊放到水下并位于发射波束角以内，所述的水听器通过线缆与接收电路相连接。 

本发明的优点和积极效果是： 

本发明的采用切换开关与换能器及水听器相连接进行信号接收，从而实现水听器比对功能，大幅度地提高了比对精度，可彻底取代检查板进行20米以内浅水域的测深仪比对，填补了现有的测深仪无法进行水听器比对的空白， 具有精度高、性能可靠、使用方便等特点。 

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述： 

一种具有水听器比对功能的嵌入式水深测量系统，如图1所示，包括数字测深板、测深换能器、切换开关、水听器和装有数据采集处理软件的计算机。该数字测深板以DSP处理器为核心，同时序与逻辑控制模块、A/D变换模块、串口通讯电路、USB通讯电路相连接，该时序与逻辑控制模块、A/D变换模块分别与发射电路、接收电路相连接，该发射电路通过测深换能器与水听器相连接，测深换能器和水听器通过切换开关连接到接收电路，水听器放入水底的位置应在发射波束角以内，所述的串口通讯电路、USB通讯电路分别与装有数据采集处理软件的计算机相连接，测量数据通过串口通讯电路和USB通讯电路传送给装有数据采集处理软件的计算机进行处理。 

测深板采用了数字信号处理技术及计算机图形显示技术，实现了测深仪操作与控制的智能化，测量数据通过USB送入计算机内保存。测深板以高速数字信号处理器(DSP)为核心，实现发射及接收控制、TVG及AGC控制、回波信号数字化及处理、底回波搜索与跟踪功能。低噪声接收电路以及空间滤波、动态检测阈、TVG补偿、自动增益控制技术的运用，提高了水深测量的可靠性、稳定性和准确性。 

本测量系统具有水听器对比功能，其工作过程为：将水听器系在具有标准刻度的绳子上吊放到水下，数字测深板通过切换开关进行切换后，DSP处理器通过时序与逻辑控制电路、发射电路及测深换能器发射信号，水听器接收信号并通过线缆传送到接收电路，然后通过A/D转换后送入到DSP处理器中，由于实际测得的深度即为换能器与水听器两点之间的距离，且绳子的长度已知，只要水听器位置在发射波束角以内，就能实现水听器对比功能。本测量系统完全代替了原有的检查板进行0～20米以内的测深仪比对，而且简单实用。 

本测量系统在某海区进行实地检测试验，作为比对基准的测深仪为测绘作业单位使用的HY1600单频和SyQwest HydroBox双频测深仪，测深换能器与作 为比对基准的测深仪换能器分别安装于试验船左右舷，所选试验海区为细沙底质，海底较为平坦，最大水深50米。试验设计采集测线12条，测线里程14.5公里。试验结果表明，数字测深板在1-50米水深范围内工作正常，回波质量高，量程及增益均能成功自动调整，无须人工干预；测深结果与参与比对的两种测深仪均一致。同时还在20米水深处对水听器进行了测试，试验表明，水听器回波信号强度符合要求，信号质量稳定。 

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。