挖泥船用超聲波測(cè)深儀研究.pdf

1、挖泥船在疏浚過(guò)程中需要經(jīng)常測(cè)量河道、湖泊等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的深度，從而進(jìn)行挖泥船工作效果和工作量的評(píng)估。傳統(tǒng)測(cè)深工具針對(duì)的主要是水域較清澈，深度較大的測(cè)深環(huán)境，一般不大適用挖泥船的作業(yè)環(huán)境如深度較淺、水域較渾濁和懸浮物眾多等等。因此挖泥船作業(yè)水域測(cè)深，除了常規(guī)的干擾外，還要考慮另外兩個(gè)因素，一個(gè)是水域混濁和懸浮物造成的假回波；一個(gè)是較淺水域造成的多次回波以及較淺水域到深水域的適應(yīng)性?？偟膩?lái)說(shuō)挖泥船作業(yè)水域測(cè)深不僅僅是抗干擾的問(wèn)題，而且是真假回波

2、的甄別問(wèn)題。 目前市面尚無(wú)針對(duì)挖泥船以及類似工作環(huán)境而開發(fā)的測(cè)深儀?；谶@一情況，研究了挖泥船作業(yè)水域的水文特性和在各種特殊環(huán)境下回波的特性，針對(duì)這些特性設(shè)計(jì)了相應(yīng)的時(shí)間延遲估計(jì)算法，提出利用最小方差對(duì)回波進(jìn)行甄別的思想，通過(guò)考察回波包絡(luò)與參考回波包絡(luò)的相似度來(lái)確定真正的回波，該方法有效地提高了挖泥船作業(yè)環(huán)境下深度測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。最后課題進(jìn)行了超聲波測(cè)深儀的設(shè)計(jì)，試驗(yàn)證明該測(cè)深儀器在挖泥船作業(yè)水域或者是類似水域中有比較好的

3、適應(yīng)性。論文主要章節(jié)安排如下： 第一章論述了目前國(guó)內(nèi)外超聲波測(cè)深技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，著重對(duì)挖泥船或者是類似工作環(huán)境下超聲波測(cè)深現(xiàn)狀進(jìn)行了考察。簡(jiǎn)要介紹了超聲波時(shí)間延遲估計(jì)的現(xiàn)有理論，初步分析了挖泥船作業(yè)水域的水文特點(diǎn)以及測(cè)深難點(diǎn)，同時(shí)對(duì)挖泥船作業(yè)水域測(cè)深的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述。 第二章論述了超聲波的性質(zhì)以及產(chǎn)生、超聲波測(cè)深過(guò)程以及收發(fā)波的基本特性，分析了挖泥船工作水域的水文特性以及該水域的特殊情況對(duì)超聲波測(cè)深的影響，最后根據(jù)前面分

4、析給出了測(cè)深儀的總體設(shè)計(jì)。 第三章從現(xiàn)有時(shí)間延遲估計(jì)理論的優(yōu)劣出發(fā)，詳細(xì)地論述了自適應(yīng)時(shí)間延遲估計(jì)理論以及其在挖泥船作業(yè)水域進(jìn)行時(shí)間延遲估計(jì)的優(yōu)勢(shì)。在分析了挖泥船工作環(huán)境以及自身特點(diǎn)的情況下，設(shè)計(jì)了適合本課題的自適應(yīng)時(shí)間延遲估計(jì)算法。為了形象地驗(yàn)證算法的效果，進(jìn)行了相應(yīng)的仿真。 第四章講述了挖泥船用超聲波測(cè)深系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了收發(fā)電路、控制電路的組成、設(shè)計(jì)、作用以及電氣系統(tǒng)的防干擾處理。 第五章對(duì)本系統(tǒng)的