[发明专利]一种二维旋回式单波束水声测量系统及其测量方法

摘要

本发明公开了一种二维旋回式单波束水声测量系统，包含系统控制单元；分别与系统控制单元连接的驱动控制单元、距离测量单元及三维地形重构单元；传感及执行机构单元，分别与所述驱动控制单元、距离测量单元及三维地形重构单元连接；所述距离测量单元与三维地形重构单元连接。本发明还公开了一种二维旋回式单波束水声测量方法。本发明利用单波束换能器在球坐标系下进行二维旋转，并进行坐标变换，有效便捷地重构室内水下沙面三维地形，大大缩短了现有测量技术中的直角坐标下步进电机的运动行程。

主权项

一种二维旋回式单波束水声测量系统，其特征在于，包含：系统控制单元；分别与系统控制单元连接的驱动控制单元、距离测量单元及三维地形重构单元；传感及执行机构单元，分别与所述驱动控制单元、距离测量单元及三维地形重构单元连接；所述的传感及执行机构单元进一步设有换能器，与所述距离测量单元连接，用于接收距离测量单元发送的脉冲信号，并传输回波脉冲信息，以使所述距离测量单元根据脉冲收发时间差确定目标距离参数；方位角φ方向运动执行机构，与所述换能器连接，用于提供方位角φ方向的动力及方位信息；转向角θ方向运动执行机构，与所述换能器连接，用于提供转向角θ方向的动力及方位信息；换能器位置处理模块，分别与所述方位角φ方向运动执行机构、转向角θ方向运动执行机构及三维地形重构单元连接，用于接收方位角φ方向的方位信息及转向角θ方向的方位信息以输出换能器位置参数至三维地形重构单元；所述距离测量单元与三维地形重构单元连接；其中所述系统控制单元用于启动驱动控制单元、距离测量单元及三维地形重构单元，并分别进行参数设定；所述驱动控制单元用于根据系统控制单元的设定参数发出驱动信号以控制传感及执行机构单元定位在设定位置；所述距离测量单元用于根据系统控制单元的设定参数发射脉冲信号以激励传感及执行机构单元并接收回波脉冲信息以使距离测量单元形成目标距离参数，所述距离测量单元将目标距离参数传输到三维地形重构单元；所述三维地形重构单元用于根据距离测量单元传输的目标距离参数和传感及执行机构单元发送的位置参数，重构水下三维地形，以完成对深水槽内沙面地形的测量。