CN105044726B - 一种声学测深仪校准装置及方法 - Google Patents

一种声学测深仪校准装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子技术领域，公开了一种声学测深仪校准装置及方法，以解决现有技术中对声学测深仪进行校准时精度不高的技术问题。该装置包括：水槽；导轨，安装于所述水槽顶部；激光测距组件，安装于所述导轨的第一端；测车，安装于所述导轨的第二端；固定件，所述固定件的第一端固定于所述测车，所述固定件的第二端伸于所述水槽内部；测试件，固定于所述固定件的第二端，所述测试件与所述测车的第一侧之间为第一距离；声学测深仪支撑杆，所述声学测深仪支撑杆的第一端固定于所述激光测距组件，所述声学测深仪的第二端伸于所述水槽内部；声学测深仪，固定于所述声学测深仪支撑杆的第二端。达到了提高对声学测深仪的校准精度的技术效果。

Description

一种声学测深仪校准装置及方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种声学测深仪校准装置及方法。
背景技术
现有技术中，通常采用声学测深仪对水深、地形地貌进行勘测，声学测深仪的探测精度直接关系到对水深、地形地貌测量的准确性，进而影响后续的海上作业。故而为了确保测深精度，需对声学测深仪进行校准。
现有技术中对声学测深仪进行较准时，往往在海上现场对声学测深仪进行校准，其往往采用如下方式：通过在水底扔一块系上石头的绳子，然后测量绳子的长度来确定出声学测深仪的校准值，然而海上现场对声学测深仪校准时，易受潮汐、海浪的影响，故而现有技术中存在着对声学测深仪进行校准时精度不高的技术问题。并且，其也需要耗费较高的人力。
发明内容
本发明提供一种声学测深仪校准装置及方法，以解决现有技术中对声学测深仪进行校准时精度不高的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种声学测深仪校准装置，包括：
水槽；
导轨，安装于所述水槽顶部；
激光测距组件，安装于所述导轨的第一端；
测车，安装于所述导轨的第二端；
固定件，所述固定件的第一端固定于所述测车，所述固定件的第二端伸于所述水槽内部；
测试件，固定于所述固定件的第二端，所述测试件与所述测车的第一侧之间为第一距离；
声学测深仪支撑杆，所述声学测深仪支撑杆的第一端固定于所述激光测距组件，所述声学测深仪的第二端伸于所述水槽内部；
声学测深仪，固定于所述声学测深仪支撑杆的第二端；
其中，通过所述激光测距组件检测获得所述测车与所述激光测距组件之间的第二距离；通过所述第一距离和所述第二距离获得所述测试件与所述声学测深仪之间的距离校准值；通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。
可选的，所述装置还包括：
声学测深仪固定杆，用于将所述声学测试仪固定于所述声学测深仪支撑杆；或
螺栓，用于将所述声学测试仪固定于所述声学测深仪支撑杆。
可选的，所述固定件为升降杆。
可选的，所述装置还包括：
横向导轨，设置于所述激光测距组件底部，用于固定所述激光测距组件。
可选的，所述激光测距组件还包括：第一短距离传输模块，用于将所述第二距离发送至所述声学测深仪；
所述声学测深仪还包括：第二短距离传输模块，用于接收所述第二距离；以及处理器，用于基于所述第一距离、所述第二距离确定出所述距离校准值，并通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。
第二方面，本发明实施例提供一种声学测深仪校准方法，应用于本发明任一实施例所述的声学测深仪校准装置中，所述方法包括：
通过所述激光测距组件检测获得所述激光测距组件与所述测车之间的第二距离；
通过所述第一距离、所述第二距离确定出所述声学测深仪与所述测试件之间的距离校准值；
通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；
基于所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。
可选的，在所述通过所述激光测距组件检测获得所述激光测距组件与所述测车之间的第二距离之后，所述方法还包括：
所述激光测距组件通过短距离传输方式将所述第二距离发送至所述声学测深仪，以在所述声学测深仪计算获得所述校准值。
可选的，所述基于所述校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准，具体包括：
比较所述距离校准值与所述第三距离的大小；
在所述距离校准值小于所述第三距离时，降低所述声学测深仪所产生的声波的频率；
在所述距离校准值大于所述第三距离时，增加所述声学测深仪所产生的声波的频率。
本发明有益效果如下：
由于在本发明实施例中，提供了一种声学测深仪校准装置，包括：水槽；导轨，安装于所述水槽顶部；激光测距组件，安装于所述导轨的第一端；测车，安装于所述导轨的第二端；固定件，所述固定件的第一端固定于所述测车，所述固定件的第二端伸于所述水槽内部；测试件，固定于所述固定件的第二端，所述测试件与所述测车的第一侧之间为第一距离；声学测深仪支撑杆，所述声学测深仪支撑杆的第一端固定于所述激光测距组件，所述声学测深仪的第二端伸于所述水槽内部；声学测深仪，固定于所述声学测深仪支撑杆的第二端；其中，通过所述激光测距组件检测获得所述测车与所述激光测距组件之间的第二距离；通过所述第一距离和所述第二距离获得所述测试件与所述声学测深仪之间的距离校准值；通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。也就是在本发明实施例中，不需要在海上现场仅仅在室内就可以实现对声学测深仪的校准，从而能够防止潮汐、海浪对声学测试仪校准的影响，另外，由于激光测距方式所检测的距离校准值的精确度较高，从而达到了提高对声学测深仪进行校准的精度的技术效果；并且，也降低了人力的耗费。
附图说明
图1为本发明实施例中声学测深仪校准装置的结构图；
图2为本发明实施例中声学测深仪校准方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种声学测深仪校准装置及方法，以解决现有技术中对声学测深仪进行校准时精度不高的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：
提供了一种声学测深仪校准装置，包括：水槽；导轨，安装于所述水槽顶部；激光测距组件，安装于所述导轨的第一端；测车，安装于所述导轨的第二端；固定件，所述固定件的第一端固定于所述测车，所述固定件的第二端伸于所述水槽内部；测试件，固定于所述固定件的第二端，所述测试件与所述测车的第一侧之间为第一距离；声学测深仪支撑杆，所述声学测深仪支撑杆的第一端固定于所述激光测距组件，所述声学测深仪的第二端伸于所述水槽内部；声学测深仪，固定于所述声学测深仪支撑杆的第二端；其中，通过所述激光测距组件检测获得所述测车与所述激光测距组件之间的第二距离；通过所述第一距离和所述第二距离获得所述测试件与所述声学测深仪之间的距离校准值；通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。也就是在本发明实施例中，不需要在海上现场仅仅在室内就可以实现对声学测深仪的校准，从而能够防止潮汐、海浪对声学测试仪校准的影响，另外，由于激光测距方式所检测的距离校准值的精确度较高，从而达到了提高对声学测深仪进行校准的精度的技术效果；并且，也降低了人力的耗费。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
第一方面，本发明实施例提供一种声学测深仪校准装置，请参考图1，包括：
水槽10，其中请进一步的参考图1，水槽10上还可以设置水槽加强筋10a，用以提高水槽10承载的负荷；
导轨11，安装于所述水槽10顶部；
激光测距组件12，安装于所述导轨11的第一端，在一种可选的实施例中，请继续参考图1，该装置还包括：横向导轨19，设置于所述激光测距组件12底部，用于固定所述激光测距组件12；在另一种可选的实施例中，该装置还包括：螺栓，用于固定激光测距组件12；
测车13，安装于所述导轨11的第二端，其中，测车13和激光测距组件12可以通过电脑控制，进而沿水槽10纵向自由行走；
固定件14，所述固定件14的第一端固定于所述测车13，所述固定件14的第二端伸于所述水槽10内部；
测试件15，固定于所述固定件14的第二端，所述测试件15与所述测车的第一侧之间为第一距离；声学测深仪支撑杆17，所述声学测深仪支撑杆17的第一端固定于所述激光测距组件12，所述声学测深仪16的第二端伸于所述水槽10内部；
声学测深仪16，固定于所述声学测深仪支撑杆17的第二端；其中，在一种可选的实施例中，请继续参考图1，该装置还包括声学测深仪固定杆18，用于将所述声学测试仪固定于所述声学测深仪支撑杆17；在另一种可选的实施例中，该装置还包括螺栓，用于将所述声学测试仪固定于所述声学测深仪支撑杆17。
其中，通过所述激光测距组件12检测获得所述测车13与所述激光测距组件12之间的第二距离；通过所述第一距离和所述第二距离获得所述测试件15与所述声学测深仪16之间的距离校准值；通过所述声学测深仪16检测获得所述声学测深仪16与所述测试件15之间的第三距离；通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪16进行校准。
举例来说，激光测距组件12可以发射激光信号，通过激光信号由测车13反射回激光测距组件12的时间乘以激光的传播速率，就可以确定出第二距离h2，而由于测试件15与测车13的第一端的距离为h1，故而可以计算出距离校准值为：h1+h2；如果声学测深仪16所检测的第三距离h3不存在误差的话，则h3＝h1+h2；因此，可以通过比较h3与h1+h2的大小来对声学测深仪16进行校准；
其中，如果h3＝h1+h2，则不需要对声学测深仪16进行校准；
如果h3<h1+h2，则需要增加声学测深仪16所产生的声波的频率，从而增加声学测深仪16所产生的声波被测试件15反射回声学测深仪16的时间，进而可以增加声学测深仪16所检测的距离；
如果h3＞h1+h2，则需要降低声学测深仪16所产生的声波的频率，从而减少声学测深仪16所产生的声波被测试件15反射回声学测深仪16的时间，进而可以减少声学测深仪16所检测的距离。
在具体实施过程中，上述对声学测试仪进行校准的过程可以手动进行(也即由工作人员自动获得距离校准值和第三距离，并自动比较这两者的大小对声学测深仪16进行校准)，而作为进一步的优选实施例，所述激光测距组件12还包括：第一短距离传输模块，用于将所述第二距离发送至所述声学测深仪16；
所述声学测深仪16还包括：第二短距离传输模块，用于接收所述第二距离；以及处理器，用于基于所述第一距离、所述第二距离确定出所述距离校准值，并通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪16进行校准。
在具体实施过程中，第一短距离传输模块与第二短距离传输模块相同，例如：两者都为蓝牙传输模块、红外传输模块、WIFI传输模块等等；通过上述方案能够实现对声学测深仪16的自动校准，降低了人工成本。
其中，作为进一步的优选实施例，固定件14为升降杆；进而可以通过升降杆控制测试件15上下移动，从而使测试件15能够位于声学测深仪16前面，以使声学测试仪能够准确检测到测试件15与声学测深仪16之间的距离。
第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种声学测深仪16校准方法，应用于本发明任一实施例所述的声学测深仪16校准装置中，请参考图2，所述方法包括：
步骤S201：通过所述激光测距组件12检测获得所述激光测距组件12与所述测车13之间的第二距离；
步骤S202：通过所述第一距离、所述第二距离确定出所述声学测深仪16与所述测试件15之间的距离校准值；
步骤S203：通过所述声学测深仪16检测获得所述声学测深仪16与所述测试件15之间的第三距离；
步骤S204：基于所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪16进行校准。
可选的，在所述通过所述激光测距组件12检测获得所述激光测距组件12与所述测车13之间的第二距离之后，所述方法还包括：
所述激光测距组件12通过短距离传输方式将所述第二距离发送至所述声学测深仪16，以在所述声学测深仪16计算获得所述校准值。
可选的，所述基于所述校准值和所述第三距离对所述声学测深仪16进行校准，具体包括：
比较所述距离校准值与所述第三距离的大小；
在所述距离校准值小于所述第三距离时，增加所述声学测深仪16所产生的声波的频率；
在所述距离校准值大于所述第三距离时，降低所述声学测深仪16所产生的声波的频率。
本发明一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：
由于在本发明实施例中，提供了一种声学测深仪校准装置，包括：水槽；导轨，安装于所述水槽顶部；激光测距组件，安装于所述导轨的第一端；测车，安装于所述导轨的第二端；固定件，所述固定件的第一端固定于所述测车，所述固定件的第二端伸于所述水槽内部；测试件，固定于所述固定件的第二端，所述测试件与所述测车的第一侧之间为第一距离；声学测深仪支撑杆，所述声学测深仪支撑杆的第一端固定于所述激光测距组件，所述声学测深仪的第二端伸于所述水槽内部；声学测深仪，固定于所述声学测深仪支撑杆的第二端；其中，通过所述激光测距组件检测获得所述测车与所述激光测距组件之间的第二距离；通过所述第一距离和所述第二距离获得所述测试件与所述声学测深仪之间的距离校准值；通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。也就是在本发明实施例中，不需要在海上现场仅仅在室内就可以实现对声学测深仪的校准，从而能够防止潮汐、海浪对声学测试仪校准的影响，另外，由于激光测距方式所检测的距离校准值的精确度较高，从而达到了提高对声学测深仪进行校准的精度的技术效果；并且，也降低了人力的耗费。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种声学测深仪校准装置，其特征在于，包括：
水槽；
导轨，安装于所述水槽顶部；
激光测距组件，安装于所述导轨的第一端；
测车，安装于所述导轨的第二端；
固定件，所述固定件的第一端固定于所述测车，所述固定件的第二端伸于所述水槽内部；其中，所述固定件为升降杆；
测试件，固定于所述固定件的第二端，所述测试件与所述测车的第一侧之间为第一距离；其中，能通过所述升降杆控制所述测试件上下移动；
声学测深仪支撑杆，所述声学测深仪支撑杆的第一端固定于所述激光测距组件，所述声学测深仪的第二端伸于所述水槽内部；
声学测深仪，固定于所述声学测深仪支撑杆的第二端；
其中，通过所述激光测距组件检测获得所述测车与所述激光测距组件之间的第二距离；通过所述第一距离和所述第二距离获得所述测试件与所述声学测深仪之间的距离校准值；通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
声学测深仪固定杆，用于将所述声学测试仪固定于所述声学测深仪支撑杆；或
螺栓，用于将所述声学测试仪固定于所述声学测深仪支撑杆。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
横向导轨，设置于所述激光测距组件底部，用于固定所述激光测距组件。
4.如权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述激光测距组件还包括：第一短距离传输模块，用于将所述第二距离发送至所述声学测深仪；
所述声学测深仪还包括：第二短距离传输模块，用于接收所述第二距离；以及处理器，用于基于所述第一距离、所述第二距离确定出所述距离校准值，并通过所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。
5.一种声学测深仪校准方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一所述的声学测深仪校准装置中，所述方法包括：
通过所述激光测距组件检测获得所述激光测距组件与所述测车之间的第二距离；
通过所述第一距离、所述第二距离确定出所述声学测深仪与所述测试件之间的距离校准值；
通过所述声学测深仪检测获得所述声学测深仪与所述测试件之间的第三距离；
基于所述距离校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述通过所述激光测距组件检测获得所述激光测距组件与所述测车之间的第二距离之后，所述方法还包括：
所述激光测距组件通过短距离传输方式将所述第二距离发送至所述声学测深仪，以在所述声学测深仪计算获得所述校准值。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述校准值和所述第三距离对所述声学测深仪进行校准，具体包括：
比较所述距离校准值与所述第三距离的大小；
在所述距离校准值小于所述第三距离时，降低所述声学测深仪所产生的声波的频率；
在所述距离校准值大于所述第三距离时，增加所述声学测深仪所产生的声波的频率。
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Title
"回声测深仪计量检定装置的研究";赵晖等;《水道港口》;20111231;第32卷(第6期);第449-452页

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