水聲遙測

序.................................................................(1)

前言............................................................(3)

第一章聲信號在海洋中的傳播.條..件..................(9)

第一節(jié)海洋物理場的時-空變..化..............(9)

第二節(jié)海水的聲學(xué)特性.............................(11)

第三節(jié)邊界的聲學(xué)特性............................(21)

第四節(jié)聲波在分層不均勻媒質(zhì)中的傳播.........(26)

第二章遙測原理.............................................(34)

第一節(jié)傳感器..........................................(34)

第二節(jié)信號..............................................(40)

第三節(jié)水聲遙測系統(tǒng)的信息特征.................(46)

第四節(jié)遙測誤差.........................................(48)

第五節(jié)多通道系統(tǒng)....................................(52)

第三章水聲通道傳輸測量結(jié)果.........................(59)

第一節(jié)水聲遙測系統(tǒng)的聲學(xué)基陣...................(59)

第二節(jié)傳播中的水聲遙測信號的失真............(64)

第三節(jié)水聲遙測系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的選取.......(73)

第四節(jié)水聲通道的信息傳輸特點.................(80)

第五節(jié)減少多徑傳播現(xiàn)象的影響..................(90)

第四章海洋水文考察用水聲遙測系統(tǒng)..................(96)

第一節(jié)深海溫度記錄器................................(97)

第二節(jié)綜合水文勘測系統(tǒng)...........................(104)

第三節(jié)單個參數(shù)的測量系統(tǒng)......................... (107)

第四節(jié)水聲通道傳送電視圖象......................(114)

第五章水聲遙測在海軍中的應(yīng)用...........................(122)

第一節(jié)水聲遙測系統(tǒng)在水中兵器試驗中

的應(yīng)用...........................................(122)

第二節(jié)溫- 深水聲遙測系統(tǒng).........................(128)

第三節(jié)聲速儀...........................................(130)

第四節(jié)深潛器用水聲遙測系統(tǒng)....................(139)

第五節(jié)研究潛水員生理現(xiàn)象的水聲遙測

系統(tǒng)............................................. (143)

第六章捕魚船隊船用水聲遙測系統(tǒng)....................(146)

第一節(jié)水聲遙測在捕魚作業(yè)中的作用............. (146)

第二節(jié)測拖網(wǎng)深度的水聲設(shè)備.....................(147)

第三節(jié)漁業(yè)用多通道水聲遙測系統(tǒng)..............(159)

第四節(jié)研究網(wǎng)具用的多路系統(tǒng)....................(169)

第七章海底設(shè)施的水聲遙測和遙控系統(tǒng).................(179)

第一節(jié)遙控系統(tǒng)......................................(179)

第二節(jié)海底地震儀....................................(186)

第三節(jié)TELTAC遙控系統(tǒng)........................(191)

結(jié)束語...............................................................(194)

參考文獻........................................................(196) 2100433B

本書重點介紹水聲遙測的原理、系統(tǒng)和應(yīng)用技術(shù)。全書共分七章，第一章介紹了聲信號在海洋中的傳播條件；第二章介紹了遙測原理：第三章介紹了水聲通道傳輸測量結(jié)果，第四、第六和第七章分別介紹了海洋水文考察、捕撈船隊和海底設(shè)施應(yīng)用的水聲遙測系統(tǒng)。第五章專門介紹了水聲遙測在海軍中的應(yīng)用。 本書可供國防、海洋調(diào)查、海洋捕撈、水下工程等領(lǐng)域從事水聲遙測研究的人員和水下工程技術(shù)人員參考。

如圖4所示，分包遙測基于星載計算機能力。由信源即用戶計算機將不同傳輸要求的遙測數(shù)據(jù)打包為不同的遙測源包。由中心計算機利用數(shù)據(jù)緩存建立多個具有不同優(yōu)先級虛擬信道和主信道實現(xiàn)優(yōu)先級調(diào)度機制。用戶計算機完成包裝層功能。中心計算機完成分段層和傳輸層功能。

分包遙測基于星載計算機能力，由信源即用戶計算機將不同傳輸要求的遙測數(shù)據(jù)打包為不同的遙測源包。由中心計算機利用數(shù)據(jù)緩存建立多個具有不同優(yōu)先級虛擬信道和主信道實現(xiàn)優(yōu)先級調(diào)度機制。用戶計算機完成包裝層功能，中心計算機完成分段層和傳輸層功能。

與PCM相比，分包遙測能更好適應(yīng)具有長度、速率，信宿、優(yōu)先級不同的多信源的飛行任務(wù)。但從工程實際來看，航天器信源的動態(tài)性僅僅存在于設(shè)計過程，在軌運行的是強實時系統(tǒng)．各用戶應(yīng)用均按照約定的時序或者協(xié)議運行．遙測周期基本是固定的。動態(tài)性主要是在異常或者故障情況F．由地面或者自主計算機主動發(fā)出數(shù)據(jù)請求指令來獲取特殊的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

遙測計壓差遙測計

該遙測計用來在地面上遙測井下的風(fēng)流壓差。所謂風(fēng)流壓差包括風(fēng)機所產(chǎn)生的壓差,一個網(wǎng)絡(luò)支路兩端的壓差,為測風(fēng)量使用的減壓器件,如皮托管、錐形噴咀等所產(chǎn)生的壓差該礦使用的是哈特曼一布勞恩二氏壓差遙測計,這種裝置具有對稱振子的特性,它的特性曲線只是所測壓差乙p的函數(shù)。有一個”伏的外接電源,給對稱振子供電。在靜止狀態(tài)下,對稱振子的電流耗量約4毫安。這樣小的電流就足夠振蕩器了工作用的了。振蕩器J將電流輸給差動變壓器。所測的壓差乙尸轉(zhuǎn)變?yōu)椴顒幼儔浩?鐵芯的位移,然后再變?yōu)殡娦盘朘:刁p。最后,由調(diào)零電位器,往電信號K,乙P上加一個指示零位的常數(shù)c,輸往第二級,作為第二級輸入信號。差動放大器了的第二級輸入信號,是一個與第一級輸入信號和位相反的電壓,并由和對稱振子系統(tǒng)串聯(lián)的電阻輸出。這個電子放大回路非常接近于對稱振子的特性曲線,函數(shù)關(guān)系式K,乙尸十c一KZI。電源回路中有電流I,則可從與對稱振子串聯(lián)的電阻器R的兩個端子,取出測量信號(2、10伏)

遙測計濕度遙測計

濕度遙測計為了測量井下的氣象條件,該礦創(chuàng)制了一種由原始型式改進的干濕球濕度遙測計。在這種濕度遙測計中,由熱敏電阻構(gòu)成干球溫度和濕球溫度的指示器。這些指示器裝在一個薄塑料套中,以防受到外界影響濕度遙測計的電子部分包括:(I)一毫安恒定電流發(fā)生器:借助它可根據(jù)探頭的電壓變化而測出探頭電阻的變化。_(2)放大器和調(diào)零系統(tǒng):用這個調(diào)零系統(tǒng),可以將溫度自由地選調(diào)在量程的兩個極值(一般為20℃和40℃)之一上。(了)輸出級:它將信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€從。至1毫安變化的連續(xù)電流。(這個電流經(jīng)過一個加千歐的電阻,并且產(chǎn)生遙測系統(tǒng)輸入端所要求的O~10伏電流)。(4)校準裝置:借助這個裝置,探頭被兩個固定電阻替換。這兩個固定電阻的值等于探頭在兩個已知溫度時的相應(yīng)電阻值。進行校準時,將輸出信號調(diào)到與這兩個已知溫度相應(yīng)的信號值上,而不考慮環(huán)境溫度的修正該濕度遙測計的樣機是十分令人滿意的.它的記錄曲線表明,其精確度很高,誤差范圍一般不超過0.2℃

PCM系統(tǒng)原理如圖3所示。

國內(nèi)航天器實時遙測系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計采用PCM體制，即時分輪巡采集和脈沖編碼調(diào)制體制，缺點主要為遙測幀格式預(yù)先設(shè)計。格式種類有限．難以適應(yīng)衛(wèi)星在軌運行的動態(tài)變化，特別是故障情況。另一個主要缺點是不同衛(wèi)星平臺的遙測幀格式難以統(tǒng)一，這影響行在設(shè)備的通用化。

航天器星載PCM遙測系統(tǒng)主要由模擬量信號采集多路開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字綜合、副載波調(diào)制、射頻調(diào)制和發(fā)射天線功能模塊組成。PCM遙測常用主副幀格式和浮動格式，在主副幀格式中以固定周期傳送固定長度的皇幀，通過倍采樣傳送變化頻率更快的數(shù)據(jù)，通過輪巡實現(xiàn)復(fù)用來傳送變化速率更慢的數(shù)據(jù)。浮動格式僅僅是在豐副幀格式的基礎(chǔ)上劃出一些數(shù)據(jù)區(qū)用于存放格式浮動變化的數(shù)字量遙測。

由于幀格式有限、缺少優(yōu)先級調(diào)度機制和分層策略。PCM有以下缺點：

(1)難以適應(yīng)在軌運行的動態(tài)情況}

(2)難以有效利用信道帶寬；

(3)難以實現(xiàn)星載遙測設(shè)備軟硬件的通用化；

(4)難以適應(yīng)多各不同速率的信源；

(5)難以減小遙測數(shù)據(jù)的信息冗余度。