回声测深仪

目录

第一章回声测深仪概述 (2)

§1.1 回声测深原理 (3)

§1.2 水底信号识别技术 (3)

第二章 HD-360便携式测深仪 (6)

§2.1 性能指标及特点 (6)

§2.2 配置 (7)

§2.3 面板操作 (8)

第三章 HD-310/HD-370/HD-380测深仪 (13)

§3.1 性能指标及特点 (13)

§3.2 配置 (15)

§3.3 安装连接图 (15)

§3.4 测深主界面 (17)

§3.5 参数及环境设置 (20)

§3.6 开始测深（或记录） (25)

§3.7 回放、查找和打印 (25)

§3.8 水深输出格式 (26)

§3.9 定标控制 (27)

§3.10 使用机内海洋测量软件 (28)

第四章 HD-390多探头多波束测深仪 (31)

§4.1 性能指标和特点 (31)

§4.2 配置 (32)

§4.3 测深主界面 (34)

§4.4 参数及环境设置 (35)

§4.5 使用机内多波束海洋测量软件 (37)

第五章水深测量资料后处理 (41)

§5.1 动态吃水和测深仪改正准备 (41)

§5.2 原始采集水深取样 (42)

§5.3 水位改正 (43)

§5.4 数据格式转换 (44)

附件：系统恢复说明 (44)

第一章回声测深仪概述

海洋声学仪器发展迄今为止，出现突飞猛进的技术飞跃，国际上推出许多先进的海洋声学设备，如：多波束海底成像系统、侧扫声纳、浅层剖面仪、水下声标应答器等等，而测深仪只是声学仪器家族中最常用的一种设备。目前国际上大多型号的测深仪还是采用机械记录针式或热敏记录方式。丹麦的E-sea sound率先采用了数字成像测深仪，但价格昂贵（每台售价双频机在30万人民币以上），而且只能存储30分钟的图像数据。国内目前使用最多的测深仪还是机械记录针式的，体积大，功耗大，故障率高。中海达公司经过多年的研究，率先推出HD-17/HD-18/HD-20型数字成像式测深仪，把打在记录纸上的模拟信号，用数字化图像的方法显示出来，并可以存贮，事后可随时回放和打印，用先进数字处理的方法捕捉水底回波信号，既精度高，又稳定可靠,用电子闪存，可存储50-100小时的记录图像数据，还配有USB存储盘，随时可将数据导出。中海达公司同时还推出了HD-16型轻巧工程测深仪，应该是目前最轻巧的测量型测深仪。虽然它只显示和输出水深无图像记录，但所得到的水深也是经过复杂的数字处理的，精度高而又可靠。中海达测深仪是目前国内商品化测深仪中最先进的测深仪。

2004年底中海达推出第二代HD-2（X）系列测深仪，第二代测深仪比第一代测深仪性能更加完善。

2007年２月中海达推出了第二代HD-2（X）T升级系列测深仪，测深仪CPU更稳定、系统保护更全面、反应速度更快、数据吞吐量大等改进，更加适合外业人员的操作。

HD3(X)0中海达公司在HD-2X系列的成功基础上，开发出的第三代全新数字化测深仪---HD3(x)0. HD3(x)0测深仪融合最尖端测深技术，引入先进的混频技术，是目前国内唯一具有高频混频电路技术的测深仪，这就减少由于换能器蜂鸣产生的表面噪音和增强回声强度。HD3(x)0默认配置200KHz/20Khz频率的换能器，适合大多数海测工程的测量需求，并且客户可以根据水环境定制不同频率的换能器。HD3(x)0测深仪根据声纳在水中的传输特性设计出完美的TVG曲线，用户在测深时可根据不同环境调整TVG曲线，从而优化测深精度，并有效地解决了浅水测深的难题。

§1.1 回声测深原理

如图1-1，假设声波在水中的传播速度为V，当在换能器探头加窄脉冲声波信号，声波经探头发射到水底，并由水底反射回到探头被接收，测得声波信号往返行程所经历的时间为t，则：

Z = Vt／２

图1-1回声测深原理

Z就是从探头到水底的深度，再加上探头吃水就是水深了。

§1.2 水底信号识别技术

虽然回深测深的原理很简单，但水中的情况却是很复杂的，有干扰回波、有鱼群出没或杂物的回波，水底的反射条件各不相同，在浅水区还有可能出现二次、三次回波，如何从众多的杂波中跟踪得到真正的水底回波信号，需要采用相关的技术。

1、水底门跟踪技术（也叫时间门跟踪技术）

如图1-2，由于水底的变化是比较平缓的，两次测深之间（约0.1秒），水深变化不会太大，我们假定二次深度的变化量为±10%,则我们就在上次正确回波时刻前10%×Z 到后10%×Z开一道时间门，只有在时间门内的回波我们才认为是正确的回波，这±10%就叫时间门宽度，一旦时间门内没有回波，就逐渐扩大时间门直至全程搜索回波，直到重新捕获正确的回波。

图1-2 水底门跟踪技术

2、脉宽选择

对于大多数情况来说，水底面的回波脉冲宽度是最大的，而干扰信号和二次回波的脉冲宽度相对要小，脉宽选择就是识别最大脉冲宽度的脉冲作为正确回波信号，当然还要配合时间门一起来识别。

3、信号门槛

如果你的测区或环境有较多的干扰，你可以把信号门槛设置增大，如图1-2中，把信号门槛提高就可以把干扰信号虑除掉。但是信号门槛也不能过大，过大有可能把较弱的回波信号也虑除掉，门槛的不同会在一定程度上影响测深精度，所以适当的选取合适的信号门槛对于抑制干扰，稳定跟踪有好处。

4、自动增益控制

自动增益控制技术可以根据测量回波脉冲的信号的强度，回波信号过强时自动控制接收放大电路降低增以防止干扰信号过多。当回波信号幅度过小时，自动控制接收放大电路提高增益，以接收回波。自动增益范围的大小是衡量接收通道性能的关键，中海达测深仪接收增益控制范围为90Db，可以使用自动增益或手动增益。

5、时间增益控制（TVG）

声波在水中传播时，声强按指数规律衰减，为保持信号幅度的平稳，TVG将控制接收放大器按相反的规律增长放大倍数，这就是时间增益控制。如图1-3。