回声测深仪误差分析

1、回声测深仪误差分析二组回声测深原理回声测深仪误差分析目 录12一、回声测深原理（一）、基本测深原理1、实际水深：H2、测深原理吃水D 海底 ddh S 实 际 水 深 H发 射换能器接 收换能器tctdsdh75021)2(22（二）、基本组成及工作过程显示系统显示系统发射系统发射系统接收系统接收系统换能器换能器电源电源系统系统测量误差影响测深的外部因素（一）（二）二、 回声测深仪误差分析123声速误差时间电机转速误差零点误差（一）、 测量误差4基线误差什么是声速误差声速误差修正公式由于船舶所在海域实际声速与测深仪的设计声速不一致而产生的测量误差称为声速误差实际水深=(实际声速标准声速)显示水

2、深1 1、声速误差声速受哪些因素影响声波在海水中的传播速度随着海水的温度（t）、含盐量（）和静压 力(P)的上升而变快，其中尤以温度变化的影响最为显著。海水中声速传播速度的经验公式：1450+4.12-0.0372 +1.14( -35)+0.0175式中：式中：海水表面温度；海水表面温度；含盐量；含盐量；海水深度。海水深度。计算：计算：水温每增加1，声速增加3.3米/秒；含盐度每增加1，声 增加15米/秒。概念 时间电机转速误差是指闪光式和记录式测深仪中的时间转速与其额定转速不一致所产生的测量误差。2 2、时间电机转速误差特点：电机转速高于额定转速：测量深度实际深度电机转速低于额定转速：测量

3、深度实际深度测量深度实际深度基线误差 4. 4. 基线误差 基线误差发射换能器与接受换能器之间的距离（s)大小引起的测量误差。 实际设计测深仪时，我们均按h=0.5Ct来计算测量深度，（0.5S） 项被忽略掉，所以产生了基线误差。测量水深越深，基线误差就越小。当水深大于5m时，基线误差便可以忽略不计。采用收、发兼用的换能器的测深仪则不存在基线误差。 特点：距离大，误差大；水深越浅，误差越大；水深越深，误差越小；水深大于5米时可以不考虑此误差。2、水中气泡对测深仪的影响1、船舶摇摆对测深仪工作的影响3、船速对测深仪的影响4、换能器工作面附着物的影响（二）、影响测深的外部因素5、因换能器剩磁消失的

4、影响6、海底底质和坡度的影响当船舶发生横摇时，发射换能器也随之倾斜，其发射的主波束（主瓣）的方向也随之改变。若倾斜角度不大，主波束的反射回波仍可被接收换能器接收；当倾斜角大于极限值o时，将可能产生回波信号“遗漏”现象，如图，严重时，回波信号全部消失，测深仪无法工作。 1 1、船舶摇摆对测深仪工作的影响海水中气泡对测深仪工作的影响主要体现在两个方面： 一方面是水中气泡对声能有削弱作用；另一方面是大量气泡会引起声波的混响，从而严重干扰测深仪的正常工作。气泡产生的原因如下：风浪使大量空气混在海水表层。船舶倒车，在船底和螺旋桨处产生大量气泡。测深仪换能器安装位置不当，影响了水流的平滑性而产生气泡。2

5、2、水中气泡对测深仪的影响当船舶高速航行时，船体产生剧烈振动，水流猛烈冲击船体，致使干扰噪声增加。同时，海水的空化现象也明显增加，致使回波信号削弱，严重时回波信号将被干扰信号“淹没”，致使测深仪工作困难，甚至无法工作。选择适当的换能器安装位置将有助于减小这种影响。船速 3 3、船速对测深仪的影响 换能器表面的附着物对声能有着较强的吸收作用，尤其是长期不用的换能器表面会有大量海生物生长，对换能器工作影响较大，所以，应及时清洁换能器工作面。还要注意的是换能器的工作面不能涂敷油漆。换能器 4 4、换能器工作面附着物的影响 对于剩磁伸缩换能器，剩磁因为时间长久会逐渐消失，这将影响测深仪的灵敏度，所以应

6、定期对磁致伸缩换能器进行充磁。剩磁5 5、因换能器剩磁消失的影响 不同的海底底质对声波的反射能力差异较大，岩石最强，砂底次之，淤泥最差。为了达到显示器的最佳显示效果，应根据不同的海底底质调整测深仪的灵敏度大小。 另外，不平坦的海底底质和海底坡度将使反射回波先后抵达接收换能器，从而在显示器上出现较宽的信号带。为了保证船舶航行安全，此时应从信号带前沿读取水深为宜。6 6、海底底质和坡度的影响通过我们组对回声测深仪研究，可以得出： 回声测深仪误差分为两类：（一）测量误差 ；（二）影响测深的外部因素。其中，测量误差主要包括：1、声速误差 ，2、时间电机转速误差，3、零点误差，4、基线误差；影响测深的外部因素主要包括：1、船舶摇摆对测深仪