高精度双通道海水声速测量系统研究

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1、中图分类号丁B52+S论文编号1006015-0266学科分类号5丨0,8040密级T1ANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工程硕士学位论文.DISSERTATION高精度双通道海水声速测量系统研究ResearchoftheHigh-precisionDual-channelsoundvelocityofseawatermeasurementsystem「11L[liUli工程领域:控制工程作者姓名:谢子铭指导教师:张宝峰教授朱均超副教授天津理工大学研究生部二〇一五年独牲声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研宄成果，

2、除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位办文作者答名：筌孛口期：2^>/亨年？(0^学隹袼丈敕权使用校权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大學可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后

3、适用本授权说明）学位洽丈作者答名:导师答名：多沃—S:�^答孛q期：xr年*5月广0日答孛日期：2^年s月/o£1分类号：510.8040密级：天津理工大学研究生学位论文高精度双通道海水声速测量系统研究（申请工程硕士学位）工程领域：控制工程作者姓名：谢子铭指导教师：张宝峰教授朱均超副教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchoftheHigh-precisionDual-channelsoundvelocityofseawatermeasure

4、mentsystemByXieZimingSupervisorPROFZhangBaoFengA.P.ZhuJunChaoMar.2015摘要随着对海洋资源的深入开发，海洋监测成为迫切需求。而海水声速是海洋监测过程中的重要参数之一。海水声速测量被广泛的应用于单波束测深仪、多波束测深仪、侧扫声呐等水声设备的误差测量中。论文研究目的是建立一套基于渡越时间法的高精度双通道海水声速测量系统，该系统可以对不同海洋环境下海水声速值进行精确测量。论文开展主要工作包括以下几个方面：（1）研究了通过三大经验公式测量声速的原理及特点，利用各种直接测量法测量的原理和特点。分析比对各种方法

5、进行声速测量的优缺点后，提出本文的渡越时间法进行海水声速测量。（2）根据本研究中搭建的声速测量系统的特点，建立了声速测量系统的数学模型，并利用该模型对基于渡越时间法的声速测量方法进行了仿真分析。（3）对双通道海水声速测量系统设计做了较为详细的介绍，包括硬件以及软件两个部分。其中硬件部分主要给出了控制模块、时间测量模块、电源模块、通信模块等的设计方法及功能描述。在软件部分则主要给出主程序流程图、时间测量流程图等核心模块流程图。为了提高系统的鲁棒性,研究中通过软件编程的方法进行抗干扰。通过对硬件系统与软件系统的设计，实现了对海水声速的高精度测量。（4）搭建声速测量的实验

6、平台，通过设计的声速测量实验采用双通道测量的结果进行分析，最后分析了距离测量精度、反射回波、声音衰减、电路延时等因素对声速测量结果的影响。验证了设计的海水声速测量系统的可靠性和稳定性。关键词：高精度；双通道；声速测量；渡越时间法AbstractWiththefurtherexploitationofmarineresources,marinemonitoringhasbecometheurgentdemand.Theacousticvelocityofseawaterisoneoftheimportantparametersintheprocessofmarinem

7、onitoring.Seawatervelocitymeasurementiswidelyusedintheerrormeasurementofunderwateracousticequipmentlikesinglebeamechosounder,multibeamechosounder,sidescansonar.Theresearchaimofthisthesisistoestablishasetofhighaccuracydualchannelacousticvelocityofseawatermeasurementsystemwhichbasedont