[发明专利]一种跨冰层介质的水深测量方法

摘要

本发明公开了一种跨冰层介质的水深测量方法，涉及水声测量技术领域；一种跨冰层介质的水深测量方法包含发射换能器1、接收换能器2与凹槽3；首先将发射换能器1、接收换能器2固定在凹槽3中；再通过发射换能器1将发射信号以声波的形式发出；然后通过接收换能器2接收到水平方向到达的少量声信号，并记下横坐标记为t1；再接收到冰层下表面反射回的第二个波峰信号并记下横坐标t2；最后接收到水域底部发生散射后返回的第三个波峰信号记下横坐标t3；通过声波在不同介质传播的速度与测得的时间差计算出当前水域的深度值。本发明具有可直接在冰层表面进行水深测量，能测得冰层厚度，数据处理方便快速，易维护等优点。

主权项

1.一种跨冰层介质的水深测量方法，其特征在于，包含发射换能器(1)、接收换能器(2)与凹槽(3)；发射换能器(1)与接收换能器(2)均为圆面活塞式换能器；将发射换能器(1)和接收换能器(2)通过打磨机将冰层表面打磨出合适深度的凹槽(3)固定在冰面上，然后倒入适量防冻液，使换能器与冰层完全耦合；一种跨冰层介质的水深测量方法，实现步骤如下：步骤一：触发信号发生器产生一系列间隔为Δt的LFM信号；步骤二：信号源接收到小振幅波声源Δt时间间隔发射的触发信号后产生LFM信号，经功率放大器放大后激励发射换能器(1)发射声波信号；其中触发信号的时间间隔其中L是最大测深距离，c是水中声速；步骤三：发射换能器(1)发射信号，接收换能器(2)立即接收到始发信号波峰，其横坐标记为t1；步骤四：接收换能器(2)接收到第二个相关峰的最大位置，其横坐标记为t2；步骤五：接收换能器(2)接收到第三个相关峰的最大位置，其横坐标记为t3；步骤六：重复步骤二至步骤五，计第i次发射信号后，第一次接收到的信号波峰的横坐标值记为ti1，与其相邻的两个波峰，分别记作ti2，ti3，得到本组中的平均水深为：Δti＝ti1‑ti2Δt′i＝ti2‑ti3其中Δti为脉冲信号在冰层中的传播时间，h1为计算得出的冰层厚度，Δti′为脉冲信号在水中的传播时间，h2为计算得出的水深。