[发明专利]一种冰层厚度的声学测量方法

摘要

本发明提供的是一种冰层厚度的声学测量方法，测冰仪垂直向上发射高频、宽带、窄波束信号，利用声波照射在冰层上、下表面的反射回波信号来测量冰层的厚度。当冰层的上、下表面凹凸起伏时，测冰仪的精度将会有所降低，为了解决这一难题，进一步提出了一种声线修正技术。该声线修正技术利用测冰仪搭载平台(例如水下AUV等)的匀速移动估计出声波的入射角度，根据snell折射定律求得声波在冰层中传播时的折射角，进而修正冰层中声波的传播轨迹，从而提高冰层厚度的测量精度。

主权项

一种冰层厚度的声学测量方法，其特征是包括如下步骤：(1)安装在水下搭载平台上的测冰仪连续发射高频、宽带、窄波束的探测信号，所述信号之间的时间间隔为Δt；(2)测量冰层下表面的回波到达时间t1，以及冰层上表面的回波到达时间t2，得到第一时刻的冰层厚度时延差值为τ1＝t2‑t1；(3)测冰仪以速度v匀速移动，移动v×Δt距离后，再次测量冰层下表面的回波到达时间t3，以及冰层上表面的发射高频、宽带、窄波束的探测信号到达时间t4，得到第二时刻的冰层厚度时延差值为τ2＝t4‑t3；(4)估计声波入射角度：利用两次的冰层厚度时延差值τ1和τ2得到声波入射角的估计值为：其中c为声波在冰层中的传播速度；(5)根据snell折射定律计算声波在冰层中传播的折射角，由公式得冰层中声波的折射角度为：其中c水为声波在水中的传播速度；(6)利用声波在冰层中传播的折射角度修正冰层厚度的测量值：h=rcos(β-α)=12cτ1cos(β-α).]]>