水深监测换能器收发电路的关键技术研究

发布时间：2020-06-12 12:34

【摘要】： 随着国内港口航运业的快速发展,港口日进出客货量迅速增长,其对港口航道的安全性要求日益增高,如何以经济实用的方式保证航道具有足够的通航水深成了当务之急。传统的测量方法是通过在大体积的测量船上安放测深仪等测量设备对各个标定地点进行测量,但是因其在测量时需要占用航道资源,影响通航,无法长时间连续测量,不具有实时性,为解决这一问题,我们提出了一种新的监测方法。课题源自某港口水深监测项目,该项目要求系统能够实时对航道水深进行监测,并将测得的水深数据传输到监控中心进行显示。系统主要由三部分组成,分别为换能器收发电路设计与实现、数据处理单元及陆上监控中心,本课题为第一部分,即换能器收发电路的设计与实现。在换能器发射电路方面,通过对换能器工作原理及发射电路功能的分析,设计了一套以单片机为控制核心,可对发射的超声波脉冲宽度进行可调的发射电路。根据系统的功能需要,发射电路包括电源电路、电源监视、GPS同步单元、单片机控制电路、脉冲功率控制电路、信号生成电路及匹配电路几个部分。脉冲控制电路中的电压调整电路放弃了传统的电源模块形式,使用电容充电电路使得该部分的使用寿命得以延长。在接收端,换能器的信号经过放大、滤波、自动增益控制后传向下一级。集成滤波芯片的使用简化了电路的设计,且减少了因器件精度而存在的固有误差;而自动增益控制则保证了信号幅度的适中。经过以上处理的信号通过隔离运放传向数据处理模块,进行数据分析。
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差分GPS,系统组成

(3)差分GPS水深测量技术差分GPS系统水深测量该系统主要由GPS接收机、数字化测深仪、数据通讯链和便携式计算机等组成，原理如图1.2所示。测测深仪仪图1.2差分GPS测量系统组成[l4] Fig.1.2ComPonentsofDifferentialoPsmeasurementsystem[14]差分GPS定位技术，是将GPS接收机安置在基础站上进行观测，根据已知的基准站的精密坐标计算出坐标、距离或相位改正数，并由基准站通过数据链实时将改正数发送给流动的用户接收机，，从而改正其定位结果，提高定位精度。根据基准站发送信息方式的不同，差分GPS定位可分为位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和载波相位差分四种形式[’5〕。测量作业时，利用GPS接收机获取的GPS信号，结合我国海岸线上设立的GPS基准站进行差分处理

机载激光测深系统,几何关系,机载激光,物力

图1.4机载激光测深系统几何关系Fig.1.4GeometrierelationsofAirbornelaserbath丫rnetricsystem来，世界各海洋大国投入大量的人力、物力发展机载激光
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH766.11

【参考文献】