基于倾角法的海流计设计

发布时间：2022-08-09 12:32

　　中国是一个海洋大国,海洋为我国社会经济可持续发展提供了有力的保证,为了更好的利用海洋资源、保护海洋环境,就必须对海洋进行调查、监测和研究,而海洋仪器是完成这项工作的有力工具。海流作为海洋水文三大要素之一,在海洋调查中极其重要,它与海洋水文规律和人类海上活动都有着密切关系。海洋流场的实时监测和测量是海洋科学考察的主要内容,海洋环境保护、海洋环境评价、海洋工程开发、海洋防灾减灾和军事海洋学均把它作为重要参数。因此获取准确、实时的海流资料不断充实海流数据库,对加速国民经济增长和国防建设具有重要意义。观测海流的方法很多,其中方便可靠的就是使用各种不同的流速仪。目前,国际上成熟的流速仪产品,按其测量原理主要有超声波流速仪、旋桨流速仪、电磁流速仪、激光流速仪、热线测速仪和粒子图像测速仪。虽然国产流速仪亦有多种类型,但总体上还不能满足我国水文测流需要,且部分产品组成复杂、测量方式单一、体积大、测量精度不高。基于上述不足及当今流速仪发展趋势,本课题采用基于倾角法测流原理,立足于研制出一个体积小、重量较轻、精度高、性能稳定、具有数据存储和显示功能、性价比较高的流速仪。本文依托课题:基于倾角法的多层海流测... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 流速仪的应用和发展
    1.2 流速仪在国内外的研究情况
        1.2.1 流速仪在国外的研究情况
        1.2.2 流速仪在国内的研究情况
    1.3 基于倾角法海流计的研究背景及意义
    1.4 课题来源及课题任务
    1.5 海流计系统设计步骤
2 系统的总体设计方案
    2.1 系统设计要求
    2.2 流速测量原理
    2.3 海流计设计技术指标
    2.4 系统设计难点及重点
    2.5 系统的总体结构
        2.5.1 系统结构
        2.5.2 水下海流计部分
        2.5.3 手持式数据接收终端
        2.5.4 通讯电缆
    2.6 多层测流链技术
    2.7 本章小结
3 海流计硬件设计
    3.1 海流计结构图
    3.2 单片机的选择
    3.3 数据采集处理部分
        3.3.1 传感器原理及其选择
        3.3.2 A/D 转换器
    3.4 外围电路的选取
        3.4.1 日历时钟芯片
        3.4.2 FLASH 存储器
        3.4.3 硬件“看门狗”
    3.5 硬件电路抗干扰设计
        3.5.1 抑制干扰源
        3.5.2 切断干扰传播
        3.5.3 提高敏感器件的抗干扰性能
        3.5.4 印刷电路板的抗干扰设计
    3.6 本章小结
4 系统软件设计
    4.1 系统软件设计思想
    4.2 海流计功能的软件实现
        4.2.1 主程序模块
        4.2.2 串行通讯模块
        4.2.3 采样管理模块
        4.2.4 数据采集模块
        4.2.5 数据分析处理模块
        4.2.6 数据存储模块
    4.3 PC 机程序设计及界面的软件编程
        4.3.1 与PC 机的串口通讯
        4.3.2 数据转换
        4.3.3 数据处理与图形显示
    4.4 软件抗干扰措施
        4.4.1 开机自检程序
        4.4.2 指令冗余技术
        4.4.3 数字滤波技术
        4.4.4 软件陷阱技术
    4.5 本章小结
5 海流计结构及性能测试
    5.1 海流计结构
    5.2 系统运行情况
        5.2.1 实验室实验
        5.2.2 外海实验
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 后续工作的展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3672565