一种换能器竖直调节及水深归位方法技术

本发明专利技术公开了一种换能器竖直调节及水深归位方法，包括以下步骤：S1测船静止或者匀速行进时，根据观察水平气泡实时进行测深仪换能器竖直调节；S2利用测深仪换能器竖直调节方法因测船受力、承重不均或者变化引起的测深仪换能器未完全竖直，实时观测水平气泡来观察换能器是否处于竖直状态；S3测深仪换能器因测船受外力而未处于竖直状态时，涉及水下测量技术领域。该换能器竖直调节及水深归位方法通过利用四脚螺旋、水平气泡的测深仪换能器竖直调节方法，让测深仪换能器在测量水深时，施测人员实时观察数据采集的是否满足规定和规范要求，以及通过采集数据进行后续数据处理改正，达到近似真值或误差容许范围的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种换能器竖直调节及水深归位方法
本专利技术涉及水下测量
，具体为一种换能器竖直调节及水深归位方法。
技术介绍
目前，在水下测量中，一般采用肉眼判别测深仪换能器安装是否竖直，未进行实际中的竖直校准，并且不能实时进行调节，这种方式存在一定的不足之处。其不足之处在于：未进行实际竖直校准时，采集数据与实际真值存在一定误差，其角度越大，差值则越达；不能进行竖直校准调节实时的观察；因未完全竖直时，不能进行后续数据及水深、坐标归位改正。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种换能器竖直调节及水深归位方法，解决了现有测深仪换能器在测量水深时让施测人员知晓采集数据现场是否满足规定和规范要求，以及无法通过采集数据进行后续数据处理改正的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种换能器竖直调节及水深归位方法包括以下步骤：S1测船静止或者匀速行进时，根据观察水平气泡实时进行测深仪换能器竖直调节；S2利用测深仪换能器竖直调节方法因测船受力、承重不均或者变化引起的测深仪换能器未完全竖直，实时观测水平气泡来观察换能器是否处于竖直状态；S3测深仪换能器因测船受外力而未处于竖直状态时，根据姿态仪记录的数据进行后续的水深、坐标归位改正。进一步地，所述S3中，由于受水面风浪的影响，使船只左右摇晃、船首翘起、船尾下坐等现象，根据姿态仪记录的数据进行时间同步后按照水深的公式进行水深、位置改正。进一步地，所述水深公式为所述的测深仪换能器未完全竖直，测点的实际水深归位改正公式为：h＝h′cosθ，h为实际水深值，h′为仪器测深值，θ为测深仪换能器杆与铅垂线的夹角；所述的测深仪换能器未完全竖直，坐标归位可分为横向和纵向方向；①横向方向：所测水深点的实际坐标为：当换能器横向方向右偏时，当换能器横向方向左偏时，其中x0，y0为GPS采集的初始坐标，θ为横摇角，δ为航向角度。②纵向方向：所测水深点的实际坐标为：当纵向方向偏向前时，当纵向方向偏向后时，其中x0，y0为GPS采集的初始坐标，θ为纵摇角，δ为航向角度。进一步地，所述测深仪换能器杆稳固的通过与测深杆一体的四脚螺旋连接，通过所述四角螺旋对测深仪换能器杆的高度进行实时调节。进一步地，所述测深仪换能器面与所述测深杆垂直安装。进一步地，所述测深仪换能器杆上安装有水平气泡，进行实时肉眼监测判别，所述水平气泡处于竖直状态。进一步地，x0，y0为初始坐标值可以全球导航卫星系统的接收机进行实时采集，并用相关的导航软件进行实时记录，θ角度可以根据姿态仪进行实时采集，δ航向角度可根据引航线两点坐标进行计算，δ＝arctan((y2-y1)/(x2-x1))，式中x1、x2、y1、y2为已知的测船引航线。进一步地，所述S1步骤中使用的测深仪换能器在不使用时需要采用防护装置进行防护，所述防护装置包括：防护箱，所述防护箱上开设有调节槽，所述防护箱的内表面开设有滑动槽，所述防护箱内壁的底部开设有定位卡槽，所述调节槽的内部设置有移动安装架，所述移动安装架的上固定连接有至少两个连接套管，所述滑动槽的内部固定连接有支撑滑轴，所述移动安装架上开设有连接插孔，所述移动安装架的顶部固定连接有提拉把手，所述移动安装架的顶部固定连接有防护罩板，并且防护罩板的内侧固定连接有防护内垫，所述防护内垫的竖直分布在所述防护罩板的表面，所述防护箱上设置有密封板，所述密封板的尺寸分别与所述连接插孔和所述定位卡槽之间相适配，并且密封板的一侧固定连接有缓冲垫，所述密封板的顶部贯穿所述防护箱且延伸至所述防护箱的外部，所述密封板的顶端固定连接有提拉环。进一步地，至少两个所述连接套管之间对称分布在所述移动安装架的两侧，所述支撑滑轴的表面与所述连接套管之间滑动连接，所述连接套管套设在所述支撑滑轴的表面。进一步地，所述连接插孔的尺寸与所述定位卡槽的尺寸相适配，所述防护罩板为U形结构，所述缓冲垫的尺寸与所述防护罩板的尺寸相适配。(三)有益效果本专利技术具有以下有益效果：该换能器竖直调节及水深归位方法，通过利用四脚螺旋、水平气泡的测深仪换能器竖直调节方法，让测深仪换能器在测量水深时，施测人员实时观察数据采集的是否满足规定和规范要求，以及通过采集数据进行后续数据处理改正，达到近似真值或误差容许范围的目的。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点附图说明图1为本专利技术提供的第一实施例的结构示意图；图2为本专利技术图1所示整体的侧视图；图3为本专利技术图1所示整体的俯视图；图4为本专利技术提供的测深仪换能器杆左右侧偏时引起的水深值误差及坐标归位原理示意图；图5为本专利技术测深仪杆换能器杆前后偏时引起的水深值误差及坐标归位原理示意图；图6为本专利技术提供的第二实施例的结构示意图；图7为图6所示移动安装架部分的俯视图；图8为图6所示的滑动槽部分的结构示意图。图中，1-第一连接法兰、2-支撑柱、3-四角螺旋、4-第二连接法兰、5-手扣快装卡箍卡盘、6-测深仪换能器、7-GPS天线、8-防护箱、81-调节槽、82-滑动槽、83-定位卡槽、9-移动安装架、91-连接套管、92-支撑滑轴、93-连接插孔、94-推拉把手、95-防护罩板、951-防护内垫、10-密封板、101-缓冲垫、102-提拉环。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1-5，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种换能器竖直调节及水深归位方法包括以下步骤：S1测船静止或者匀速行进时，根据观察水平气泡实时进行测深仪换能器竖直调节；S2利用测深仪换能器竖直调节方法因测船受力、承重不均或者变化引起的测深仪换能器未完全竖直，实时观测水平气泡来观察换能器是否处于竖直状态；S3测深仪换能器因测船受外力而未处于竖直状态时，根据姿态仪记录的数据进行后续的水深、坐标归位改正。在水下测量精度方面，主要有水深、定位两项影响，在水下测量前，要先进行测深仪换能器6与换能器杆的结构进行组合，在进行组合时，一定要确保测深仪换能器6面与测深杆垂直，并在测深杆顶部加装可调节的水平气泡5，完成后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1测船静止或者匀速行进时，根据观察水平气泡实时进行测深仪换能器竖直调节；/nS2利用测深仪换能器竖直调节方法因测船受力、承重不均或者变化引起的测深仪换能器未完全竖直，实时观测水平气泡来观察换能器是否处于竖直状态；/nS3测深仪换能器因测船受外力而未处于竖直状态时，根据姿态仪记录的数据进行后续的水深、坐标归位改正。/n

【技术特征摘要】
1.一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1测船静止或者匀速行进时，根据观察水平气泡实时进行测深仪换能器竖直调节；
S2利用测深仪换能器竖直调节方法因测船受力、承重不均或者变化引起的测深仪换能器未完全竖直，实时观测水平气泡来观察换能器是否处于竖直状态；
S3测深仪换能器因测船受外力而未处于竖直状态时，根据姿态仪记录的数据进行后续的水深、坐标归位改正。


2.根据权利要求1所述的一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于：所述S3中，由于受水面风浪的影响，使船只左右摇晃、船首翘起、船尾下坐等现象，根据姿态仪记录的数据进行时间同步后按照水深的公式进行水深、位置改正。


3.根据权利要求2所述的一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于：所述水深公式为所述的测深仪换能器未完全竖直，测点的实际水深归位改正公式为：h＝h′cosθ，h为实际水深值，h′为仪器测深值，θ为测深仪换能器杆与铅垂线的夹角；所述的测深仪换能器未完全竖直，坐标归位可分为横向和纵向方向；
①横向方向：
所测水深点的实际坐标为：
当换能器横向方向右偏时，



当换能器横向方向左偏时，



其中x0，y0为GPS采集的初始坐标，θ为横摇角，δ为航向角度。
②纵向方向：
所测水深点的实际坐标为：
当纵向方向偏向前时，



当纵向方向偏向后时，



其中x0，y0为GPS采集的初始坐标，θ为纵摇角，δ为航向角度。


4.根据权利要求3所述的一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于：所述测深仪换能器杆稳固的通过与测深杆一体的四脚螺旋连接，通过所述四角螺旋对测深仪换能器杆的高度进行实时调节。


5.根据权利要求4所述的一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于：所述测深仪换能器面与所述测深杆垂直安装。


6.根据权利要求5所述的一种换能器竖直调节及水深归位方法，其特征在于：所述测深仪换能器杆上安装有水平气泡，进行实时肉眼监测判别，所述水平气泡处于竖直状态。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊小涛，张世明，马耀昌，孙振勇，冯国正，刘少聪，周威，金奇，张馨文，董宇，
申请(专利权)人：长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局，
类型：发明
国别省市：重庆;50