本文主要研究内容
作者魏宗坤（2019）在《高精度声速剖面测量系统研究》一文中研究指出：随着科学技术的发展以及陆地资源的匮乏,人类已经将资源开发的重点转向了海洋。水中声速剖面是确保声呐设备正常工作的重要参数之一,声速剖面测量系统在海洋测绘、水文测量、水下导航与定位、水下信道测量等方面有着广泛的应用。本论文的研究目的是设计并实现一套高精度声速剖面测量系统,该系统的声速测量部分采用基于门延迟的时间-数字转换技术(TDC),本文的主要研究内容分为以下几部分:⒈研究了海水分布的规律以及影响因子,进而研究了三种常用的经验公式,分析它们在不同环境下的适用性。介绍了四种典型的直接测量法的原理,分析了它们在工程上实现的难易程度以及测量精度。研究了TDC-GP22芯片的测量原理,即基于门延迟的测时技术,介绍了该芯片在声速测量方面的优越性。⒉设计了高精度声速剖面测量系统的整体方案与硬件部分,硬件系统采用STM32作为主控芯片,选用工作频率为2MHz的超声波换能器。硬件系统具体包括控制模块、电源模块、串口通信模块、存储模块、声速与温度测量模块、压力测量模块等。⒊设计了系统的软件部分,包括嵌入式软件和上位机显控软件。嵌入式软件部分包括主程序、中断回调函数、定时器、实时时钟以及各个接口的驱动,并在存储卡中移植了FATFS文件系统。该系统成功的完成了水中声速、温度、深度的测量,并根据测量开启的时间,新建文件后开始存储测量数据,出水后关闭文件。在VS2017的开发环境下,为该系统设计了基于MFC对话框的上位机软件。设计了串口配置窗口、声速仪配置窗口、文件列表以及声速剖面显示窗口。上位机与下位机之间通过RS232串口通信,在上位机软件与下位机中实现了通信协议,完成了上位机对下位机的控制以及数据的读取与删除。⒋系统功能完成后,搭建校准环境,对声速测量和温度测量进行校准。首先,验证在不同温度下TDC-GP22的测量的稳定性,然后研究了声速仪的校准方法,根据最小二乘法完成测量数据与真实值的拟合。校准后在1400m/s~1550m/s范围内,声速测量精度达到±0.05 m/s。最后在青岛某海域进行外场实验,与国际上的主流声速仪进行比较,测量结果良好。
Abstract
sui zhao ke xue ji shu de fa zhan yi ji liu de zi yuan de kui fa ,ren lei yi jing jiang zi yuan kai fa de chong dian zhuai xiang le hai xiang 。shui zhong sheng su pou mian shi que bao sheng na she bei zheng chang gong zuo de chong yao can shu zhi yi ,sheng su pou mian ce liang ji tong zai hai xiang ce hui 、shui wen ce liang 、shui xia dao hang yu ding wei 、shui xia xin dao ce liang deng fang mian you zhao an fan de ying yong 。ben lun wen de yan jiu mu de shi she ji bing shi xian yi tao gao jing du sheng su pou mian ce liang ji tong ,gai ji tong de sheng su ce liang bu fen cai yong ji yu men yan chi de shi jian -shu zi zhuai huan ji shu (TDC),ben wen de zhu yao yan jiu nei rong fen wei yi xia ji bu fen :⒈yan jiu le hai shui fen bu de gui lv yi ji ying xiang yin zi ,jin er yan jiu le san chong chang yong de jing yan gong shi ,fen xi ta men zai bu tong huan jing xia de kuo yong xing 。jie shao le si chong dian xing de zhi jie ce liang fa de yuan li ,fen xi le ta men zai gong cheng shang shi xian de nan yi cheng du yi ji ce liang jing du 。yan jiu le TDC-GP22xin pian de ce liang yuan li ,ji ji yu men yan chi de ce shi ji shu ,jie shao le gai xin pian zai sheng su ce liang fang mian de you yue xing 。⒉she ji le gao jing du sheng su pou mian ce liang ji tong de zheng ti fang an yu ying jian bu fen ,ying jian ji tong cai yong STM32zuo wei zhu kong xin pian ,shua yong gong zuo pin lv wei 2MHzde chao sheng bo huan neng qi 。ying jian ji tong ju ti bao gua kong zhi mo kuai 、dian yuan mo kuai 、chuan kou tong xin mo kuai 、cun chu mo kuai 、sheng su yu wen du ce liang mo kuai 、ya li ce liang mo kuai deng 。⒊she ji le ji tong de ruan jian bu fen ,bao gua qian ru shi ruan jian he shang wei ji xian kong ruan jian 。qian ru shi ruan jian bu fen bao gua zhu cheng xu 、zhong duan hui diao han shu 、ding shi qi 、shi shi shi zhong yi ji ge ge jie kou de qu dong ,bing zai cun chu ka zhong yi zhi le FATFSwen jian ji tong 。gai ji tong cheng gong de wan cheng le shui zhong sheng su 、wen du 、shen du de ce liang ,bing gen ju ce liang kai qi de shi jian ,xin jian wen jian hou kai shi cun chu ce liang shu ju ,chu shui hou guan bi wen jian 。zai VS2017de kai fa huan jing xia ,wei gai ji tong she ji le ji yu MFCdui hua kuang de shang wei ji ruan jian 。she ji le chuan kou pei zhi chuang kou 、sheng su yi pei zhi chuang kou 、wen jian lie biao yi ji sheng su pou mian xian shi chuang kou 。shang wei ji yu xia wei ji zhi jian tong guo RS232chuan kou tong xin ,zai shang wei ji ruan jian yu xia wei ji zhong shi xian le tong xin xie yi ,wan cheng le shang wei ji dui xia wei ji de kong zhi yi ji shu ju de dou qu yu shan chu 。⒋ji tong gong neng wan cheng hou ,da jian jiao zhun huan jing ,dui sheng su ce liang he wen du ce liang jin hang jiao zhun 。shou xian ,yan zheng zai bu tong wen du xia TDC-GP22de ce liang de wen ding xing ,ran hou yan jiu le sheng su yi de jiao zhun fang fa ,gen ju zui xiao er cheng fa wan cheng ce liang shu ju yu zhen shi zhi de ni ge 。jiao zhun hou zai 1400m/s~1550m/sfan wei nei ,sheng su ce liang jing du da dao ±0.05 m/s。zui hou zai qing dao mou hai yu jin hang wai chang shi yan ,yu guo ji shang de zhu liu sheng su yi jin hang bi jiao ,ce liang jie guo liang hao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自哈尔滨工程大学的魏宗坤，发表于刊物哈尔滨工程大学2019-07-01论文，是一篇关于声速剖面论文,高精度论文,校准论文,哈尔滨工程大学2019-07-01论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自哈尔滨工程大学2019-07-01论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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