回聲測深儀誤差分析

回聲測深儀誤差分析二組回聲測深原理回聲測深儀誤差分析目錄CONTENT12一、回聲測深原理（一）、基本測深原理1、實(shí)際水深：H＝Ｄ＋ｈ2、測深原理吃水D

海底ddhS實(shí)際水深H發(fā)射換能器接收換能器（二）、基本組成及工作過程顯示系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)接收系統(tǒng)換能器電源系統(tǒng)測量誤差影響測深的外部因素（一）（二）二、

回聲測深儀誤差分析123聲速誤差時間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差零點(diǎn)誤差（一）、

測量誤差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聲速與測深儀的設(shè)計聲速不一致而產(chǎn)生的測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)×顯示水深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（δ）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)驗公式：Ｃ＝1450+4.12Ｔ-0.037Ｔ2+1.14(τ-35)+0.0175Ｄ式中：Ｔ——海水表面溫度；τ——含鹽量；Ｄ——海水深度。計算：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

時間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差是指閃光式和記錄式測深儀中的時間轉(zhuǎn)速與其額定轉(zhuǎn)速不一致所產(chǎn)生的測量誤差。2、時間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差特點(diǎn)：電機(jī)轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速：測量深度>實(shí)際深度電機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速：測量深度<實(shí)際深度引起不穩(wěn)定的原因：船舶電源電壓和頻率不穩(wěn)定；時間電機(jī)故障或調(diào)速裝置失調(diào)。處理：在時間電機(jī)無故障的情況下調(diào)整時間電機(jī)的調(diào)速機(jī)構(gòu)。公式：實(shí)際水深=(電機(jī)額定轉(zhuǎn)速／電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速)×顯示水深什么是零點(diǎn)誤差零點(diǎn)誤差是指零點(diǎn)信號（或零點(diǎn)標(biāo)志）與刻度標(biāo)尺的零位不一致時所產(chǎn)生的測量誤差。3、零點(diǎn)誤差滯后發(fā)射超前發(fā)射測量深度>實(shí)際深度測量深度<實(shí)際深度基線誤差

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)大小引起的測量誤差。實(shí)際設(shè)計測深儀時，我們均按h=0.5Ct來計算測量深度，（0.5S）2

項被忽略掉，所以產(chǎn)生了基線誤差。測量水深越深，基線誤差就越小。當(dāng)水深大于5m時，基線誤差便可以忽略不計。采用收、發(fā)兼用的換能器的測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??；水深大于5米時可以不考慮此誤差。2、水中氣泡對測深儀的影響1、船舶搖擺對測深儀工作的影響3、船速對測深儀的影響4、換能器工作面附著物的影響（二）、影響測深的外部因素5、因換能器剩磁消失的影響6、海底底質(zhì)和坡度的影響當(dāng)船舶發(fā)生橫搖時，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θo時，將可能產(chǎn)生回波信號“遺漏”現(xiàn)象，如圖，嚴(yán)重時，回波信號全部消失，測深儀無法工作。1、船舶搖擺對測深儀工作的影響海水中氣泡對測深儀工作的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：

一方面是水中氣泡對聲能有削弱作用；另一方面是大量氣泡會引起聲波的混響，從而嚴(yán)重干擾測深儀的正常工作。氣泡產(chǎn)生的原因如下：①風(fēng)浪使大量空氣混在海水表層。②船舶倒車，在船底和螺旋槳處產(chǎn)生大量氣泡。③測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、水中氣泡對測深儀的影響當(dāng)船舶高速航行時，船體產(chǎn)生劇烈振動，水流猛烈沖擊船體，致使干擾噪聲增加。同時，海水的空化現(xiàn)象也明顯增加，致使回波信號削弱，嚴(yán)重時回波信號將被干擾信號“淹沒”，致使測深儀工作困難，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、船速對測深儀的影響換能器表面的附著物對聲能有著較強(qiáng)的吸收作用，尤其是長期不用的換能器表面會有大量海生物生長，對換能器工作影響較大，所以，應(yīng)及時清潔換能器工作面。還要注意的是換能器的工作面不能涂敷油漆。換能器

4、換能器工作面附著物的影響對于剩磁伸縮換能器，剩磁因為時間長久會逐漸消失，這將影響測深儀的靈敏度，所以應(yīng)定期對磁致伸縮換能器進(jìn)行充磁。剩磁5、因換能器剩磁消失的影響不同的海底底質(zhì)對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)較寬的信號帶。為了保證船舶航行安全，此時應(yīng)從信號帶前沿讀取水深為宜。6、海底底質(zhì)和坡度的影響通過我們組對回聲測深儀研究，可以得出：回聲測深儀誤差分為兩類：（一）測量誤差；（二）影響測深的外部因素。其中，測量誤差主要包括：1、聲速誤差，2、時間電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差，3、零點(diǎn)誤差，4、基線誤差；影響測