[发明专利]一种基于多波束径向流速测量的非均匀水流速度估计方法

权利要求书

1.一种基于多波束径向流速测量的非均匀水流速度估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取两个非对称测量扇面，并设定标准层厚；

(2)分时测量两个扇面的多波束分层径向多普勒频偏；

(3)在非对称的两个测量扇面内分别选取两个对应的波束分层测量点，组成一组四波束分层测量点；

(4)多波束三维流速合成及坐标转换；

(5)重复过程3和过程4的步骤得到多组空间三维流速测量点；

(6)汇总并绘制出整个测量扇面的高分辨三维流速大小和方向分布。

2.根据权利要求1所述的基于多波束径向流速测量的非均匀水流速度估计方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用如下方法来选取非对称测量扇面及设定标准层厚：

假设两个测量扇面分别为A和B，其与垂直方向的夹角分别为β₁和β₂，β₁和β₂可以是任意的非对称分布，同时设定垂直方向与发射脉宽对应层厚为标准层厚Δz。

3.根据权利要求1所述的基于多波束径向流速测量的非均匀水流速度估计方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用如下方法分时测量两个扇面的多波束分层径向多普勒：

先控制多波束声纳的米尔斯交叉阵发射倾角为β₁的波束，正交接收并进行波束形成，接着按照标准层厚分层计算多普勒频偏，获得测量扇面A的多波束分层径向多普勒测量点{A(i,j),i＝1,2,...,Q,j＝1,2,...,N}，所述Q为波束形成的波束数目，所述N为时间窗分层的层数；

等测量扇面A的回波接收结束后，立刻调整多波束声纳的发射角度为β₂，再对测量扇面B正交接收并波束形成，按标准层厚计算多波束分层多普勒频偏测量点{B(i,j),i＝1,2,...,Q,j＝1,2,...,N}。

4.根据权利要求1所述的基于多波束径向流速测量的非均匀水流速度估计方法，其特征在于，在步骤(3)中，采用如下方法在非对称的两个测量扇面内分别选取两个对应的波束分层测量点，组成一组四波束分层测量点：

在测量扇面A中选取同一深度单元层相邻波束的两个测量点A(m,n)和A(m,n+1)，其中1≤m≤Q,1≤n＜N，对应的在测量扇面B中选取同一层相邻的两个测量点B(m,n)和B(m,n+1)，组成一组四波束分层测量点，其中1≤m≤Q,1≤n＜N，为三维流速合成做准备。