一种基于抛弃式声速仪的测量系统、探头及声速测量方法与流程

本发明涉及海水声速测量领域，尤其涉及一种基于抛弃式声速仪的测量系统、探头及声速测量方法。

背景技术：

1、海水的声速测量涉及海水流速、温度、盐度、声速等参数，以上参数对潜艇航行安全、隐蔽、水下通信、水下攻击以及水面舰艇和飞机的探测和反潜行动具有非常重要的意义。海水的深度测量，需要探头下潜到一定深度，获取当前下潜路径的声速数据和深度数据。

2、当需要测量大面积水域的声速剖面时，就需要声速测量声速仪能够快速的获大量海水检测点的声速数据和深度数据，针对快速、精确测量大面积水域声速剖面的需求。

3、现有的抛弃式声速仪测量水下剖面数据时往往通过探头匀速下落的时间来估算探头的对应深度，如此，测量得到的深度数据都不够精确，导致基于上述深度数据得到的声速剖面数据准确度不高。

4、因此，在测量大面积水域的声速剖面时，如何稳定且精确获取海水深度数据就成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的测量大面积水域的声速剖面测量得到的深度数据都不够精确，导致基于上述深度数据得到的声速剖面数据准确度不高的问题，本发明实施例提供了一种基于抛弃式声速仪的测量系统、探头及声速测量方法。

2、第一方面，本发明提供了一种基于抛弃式声速仪的测量系统，所述系统包括：探头，所述探头响应于控制指令，通过压力测量模块以及声速测量模块获得水下监测点的声波信号和压力数据，对所述声波信号进行处理确定所述声波信号的声速数据，将所述压力数据、所述声速数据上传到采集单元；采集单元，所述采集单元用于产生所述控制指令，接收探头上传的所述声速数据和所述压力数据，并发送到终端处理单元；终端处理单元，接收采集单元发送的所述压力数据、所述声速数据，对所述压力数据进行处理确定所述声波信号的深度数据，基于所述深度数据、所述声速数据生成声速剖面数据，根据多个声速剖面数据确定声速剖面并输出到终端显示界面。

3、第二方面，本发明实施例提供了一种基于抛弃式声速仪的探头，包括控制电路板、声速传感器、压力传感器、换能器，所述控制电路板与声速传感器、压力传感器相连，所述声速传感器与换能器相连，所述换能器用于发射声波信号至反射面，所述反射面将声波信号反射回所述换能器，所述换能器和所述反射面通过支撑柱固定连接。

4、第三方面，本发明实施例提供了一种基于抛弃式声速仪的声速测量方法，所述方法包括：所述采集单元通过唤醒探头，对探头进行上电复位，完成可编程器件的初始化；利用采集单元接收终端处理单元发送的控制参数，并根据所述控制参数生成控制指令；所述探头根据接收所述控制指令获得多个水下监测点的声波信号和压力数据并发送到所述采集单元；利用采集单元接收探头上传的所述声速数据和所述压力数据，并发送到终端处理单元；所述终端处理单元接收采集单元发送的所述压力数据、所述声速数据，对所述压力数据进行处理确定所述声波信号的深度数据，基于所述深度数据、所述声速数据生成声速剖面数据，根据多个水下监测点的声速剖面数据确定声速剖面并输出到终端显示界面。

5、相较于现有技术，本发明实施例公开了的一种基于抛弃式声速仪的测量系统、探头及声速测量方法。通过压力测量模块以及声速测量模块响应采集单元产生控制指令，获得水下监测点的声波信号和压力数据，对声波信号进行处理确定声波信号的声速数据，将压力数据、声速数据上传到采集单元；采集单元接收探头上传的声速数据和压力数据，并发送到终端处理单元；终端处理单元，接收采集单元发送的压力数据、声速数据，对压力数据进行处理确定声波信号的深度数据，基于深度数据、声速数据生成声速剖面数据，根据多个声速剖面数据确定声速剖面并输出到终端显示界面。通过采用以上技术方案提升了海水声速剖面数据的准确度。

技术特征：

1.一种基于抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于，所述所述探头包括：

3.根据权利要求1所述的的抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于，所述采集单元包括：

4.根据权利要求1所述的抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于，所述终端处理单元300包括：

5.根据权利要求4所述的抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于，所述控制指令，包括：与所述探头通讯测试的第一控制指令；通知所述探头采集若干所述压力数据的第二控制指令；通知所述探头采集若干所述声速数据的第三控制指令；通知所述探头连续采集所述压力数据和声速数据的第四控制指令；通知所述探头停止采集的第五控制指令；通知所述探头休眠的第六控制指令。

7.根据权利要求5所述的抛弃式声速仪的声速测量系统，其特征在于，所述探头根据所述第一控制指令向所述采集模块返回响应，所述响应包括：表示测试成功的第一响应，表示测试指令发送超时的第二响应，表示测试指令接收超时的第三响应以及表示返回的声速数据、压力数据出现错误的第四响应。

8.一种基于抛弃式声速仪的探头，包括控制电路板、声速传感器、压力传感器、换能器，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的基于抛弃式声速仪的探头，其特征在于，所述支持柱的材质为碳纤维。

10.一种基于抛弃式声速仪的声速测量方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明实施例公开了的一种基于抛弃式声速仪的测量系统、探头及声速测量方法。通过压力测量模块以及声速测量模块响应采集单元产生控制指令，获得水下监测点的声波信号和压力数据，对声波信号进行处理确定声波信号的声速数据，将压力数据、声速数据上传到采集单元；采集单元接收探头上传的声速数据和压力数据，并发送到终端处理单元；终端处理单元，接收采集单元发送的压力数据、声速数据，对压力数据进行处理确定声波信号的深度数据，基于深度数据、声速数据生成声速剖面数据，根据多个声速剖面数据确定声速剖面并输出到终端显示界面。通过采用以上技术方案提升了海水声速剖面数据的准确度。

技术研发人员：张勐宁,王晓东,肖灵,崔杰,高伟丽
受保护的技术使用者：青岛朗格润海洋科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17