一种龙舟远距离超声波测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种龙舟远距离超声波测量装置及测量方法，属距离测量技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种龙舟远距离超声波测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及一种龙舟远距离超声波测量装置及测量方法，属距离测量

。

技术介绍

[0002]赛龙舟是端午节的重要民俗之一，其是通过多人协同在水中划动龙舟进行竞赛，最先到达终点的龙舟为优胜组
。
龙舟无论是在比赛中还是训练过程中均需要对龙舟与终点的距离进行测量
。
以前对龙舟与终点之间的间距，由于处于水面上，难以测量，一般是通过目视，凭个人感觉进行感知
。
由于个体差异，在目测龙舟与终点的间距时，往往有较大误差，不够准确
。
[0003]公告号为
CN115980759A
的专利申请公开了一种海洋工程建设超声波测距装置及测距方法，其超声波测距装置包括底座和探测组件，底座包括第一支座
、
第二支座和定位件，第一支座包括第一底板和第一立柱，第一立柱的一端垂直连接于第一底板上，第一底板上具有第一装配孔；第二支座包括第二底板和第二立柱，第二立柱的一端垂直连接于第二底板上，第二底板上具有第二装配孔，第一底板和第二底板拼合连接并通过定位件进行锁定
。
探测组件包括超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头安装于第一立柱的另一端，超声波接收探头安装于第二立柱的另一端
。
采用该超声波测距装置及测距方法，能够降低在海洋工程建设环境中的测距难度，提高测距效率
。
[0004]上述海洋工程建设超声波测距装置及测距方法能有效对水面上的物体准确测距，能有效解决目视测距不准确的问题
。
但其测量过程是通过反射或直接接收超声波的方式对水面上静止的物体进行测量
。
采用如上述海洋工程建设超声波测距装置及测距方法进行测量时，往往只能对点对点的距离进行测量
。
而赛龙舟过程中龙舟是高速运动的物体，且龙舟的运动轨迹并不是固定的，同时龙舟的终点一般是一条直线，测量时需要测量龙舟与终点直线的垂直距离，通过上述测距装置及测距方法对龙舟与终点之间的垂直距离往往无法测量，其对龙舟比赛和训练过程中的间距测量帮助较小
。
因此有必要设计一种龙舟远距离超声波测量装置及测量方法，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：提供一种能有效对龙舟与终点之间的垂直距离准确测量的龙舟远距离超声波测量装置及测量方法
。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种龙舟远距离超声波测量装置，包括设置于岸边的处理端和设置于龙舟上的超声波发射装置，其特征在于：所述的处理端包括运算处理模块
、
数据采集模块
、
超声波接收器
A、
超声波接收器
B
和射频波编码发射器，运算处理模块的输入端连接有数据采集模块，数据采集模块上连接有超声波接收器
A
和超声波接收器
B
，超声波接收器
A
与超声波接收器
B
间隔设置；运算处理模块的输出端连接有射频波编码发射器，单个的射频波编码发射器
、
超声波接收器
A
和超声波接收器
B
分别与多个超声波发射装置连接
。
将式2和式3分别代入海伦公式计算超声波接收器
A、
超声波接收器
B
和龙舟三点所在三角形的面积其中
p
＝
(s
A
+s
B
+s
固定
)/2
；又超声波接收器
A、
超声波接收器
B
和龙舟三点所在三角形的面积变形，获得龙舟至超声波接收器
A
和超声波接收器
B
所在直线的垂直距离将式4代入式5中即能获得龙舟至超声波接收器
A
和超声波接收器
B
所在直线的垂直距离
h。
[0011]本专利技术的有益效果在于：该龙舟远距离超声波测量装置及测量方法通过超声波能分别测量
、
计算龙舟与超声波接收器
A
和超声波接收器
B
的距离，进而能计算龙舟与终点直线的垂直距离，能有效辅助龙舟比赛和龙舟训练
。
通过水温测量模块能对水温进行测量，进而对超声波的速度进行补偿
、
修正，能有效提高超声波测距的准确性
。
解决了现有测量方式无法对龙舟与终点直线之间的间距测量，导致对龙舟比赛和龙舟训练帮助小的问题
。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的原理示意图
。
[0013]图中：
1、
运算处理模块，
2、
数据采集模块，
3、
超声波接收器
A
，
4、
超声波接收器
B
，
5、
射频波编码发射器，
6、
射频
‑
超声波编码转换模块，
7、
射频波接收器，
8、
超声波编码发射器，
9、
水温测量模块，
10、
显示屏
。
具体实施方式
[0014]该龙舟远距离超声波测量装置，包括设置于岸边的处理端和设置于龙舟上的超声波发射装置，以通过超声波发射装置向外发射超声波，处理端能接收超声波发射装置发射的超声波，从而通过超声波测量龙舟与处理端之间的间距，由此测量龙舟与岸边的垂直距离，由于岸边与终点直线的距离固定以及已知，进而能计算龙舟与终点直线的垂直距离
。
[0015]处理端包括运算处理模块
1、
数据采集模块
2、
超声波接收器
A3、
超声波接收器
B4
和射频波编码发射器5，运算处理模块
1(STM32
型单片机
)
的输入端连接有数据采集模块
2(AD7705 AD
数模转换器双路
16
位模数转换器芯片
)
，以通过数据采集模块2采集数据，对数据进行初步处理，从而便于运算处理模块1进行运算
。
数据采集模块2上连接有超声波接收器
A3
和超声波接收器
B4(
超声波接收器推荐型号为安布雷拉
12KHz
水平无方向性柱形水声换能器
DYW
‑
12
‑
G)
，超声波接收器
A3
与超声波接收器
B4
间隔设置，超声波接收器
A3
和超声波接收器
B4
分别能接收龙舟上超声波发射装置发射的超声波，从而能通过超声波分别测量龙舟至超声波接收器
A3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种龙舟远距离超声波测量装置，包括设置于岸边的处理端和设置于龙舟上的超声波发射装置，其特征在于：所述的处理端包括运算处理模块
(1)、
数据采集模块
(2)、
超声波接收器
A(3)、
超声波接收器
B(4)
和射频波编码发射器
(5)
，运算处理模块
(1)
的输入端连接有数据采集模块
(2)
，数据采集模块
(2)
上连接有超声波接收器
A(3)
和超声波接收器
B(4)
，超声波接收器
A(3)
与超声波接收器
B(4)
间隔设置；运算处理模块
(1)
的输出端连接有射频波编码发射器
(5)
，单个的射频波编码发射器
(5)、
超声波接收器
A(3)
和超声波接收器
B(4)
分别与多个超声波发射装置连接
。2.
根据权利要求1所述的一种龙舟远距离超声波测量装置，其特征在于：所述的超声波发射装置包括射频
‑
超声波编码转换模块
(6)、
射频波接收器
(7)
和超声波编码发射器
(8)
，射频
‑
超声波编码转换模块
(6)
的输入端连接有射频波接收器
(7)
，射频波接收器
(7)
通过射频波与射频波编码发射器
(5)
无线连接；射频
‑
超声波编码转换模块
(6)
的输出端连接有超声波编码发射器
(8)
，超声波编码发射器
(8)
通过超声波分别与超声波接收器
A(3)
和超声波接收器
B(4)
无线连接
。3.
根据权利要求1所述的一种龙舟远距离超声波测量装置，其特征在于：所述的运算处理模块
(1)
的输入端还连接有水温测量模块
(9)
；运算处理模块
(1)
的输出端还连接有显示屏
(10)。4.
一种龙舟远距离超声波测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、
该龙舟远距离超声波测量装置处理端的超声波接收器
A(3)
和超声波接收器
B(4)
间隔浸没于水中，超声波接收器
A(3)
与超声波接收器
B(4)
之间的距离记为
S
固定
；将各个龙舟上的超声波编码发射器
(8)
浸没于水中；
2)、
处理端的运算处理模块
(1)
对需要发射的射频波进行编码，将发射信号输出至处理端的射频波编码发射器
(5)
，射频波编码发射器
(5)
根据输入信号发射编码后的射频波，以发射射频波的时间为时间起点，时间起点记为
t
；
3)、
超声波发射装置的射频波接收器
(7)
接收射频波编码发射器
(5)
发射的射频波，射频波接收器
(7)
接收到射频波后向射频
‑
超声波编码转换模块
(6)
输入信号，射频
‑
超声波编码转换模块
(6)
根据输入信号形成对应的超声波编码信号向超声波编码发射器
(8)
输出，超声波编码发射器
(8)
根据超声波编码信号由水下发射对应的编码超声波；
4)、
处理端的超声波接收器
A(3)
和超声波接收器
B(4)
分别接收编码超声波，超声波接收器
A(3)
和超声波接收器
B(4)
接收到编码超声波后...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙士平，刘瀑，黄文强，刁闯，曾霞，张文慧，郑怡越，廖明天，朱嘉琪，陈诗翰，
申请(专利权)人：洪湖市大同湖管理区总场小学，
类型：发明
国别省市：