adcp中剖面流速數(shù)據(jù)處理及誤差控制

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1、來(lái)兩未？參碩±學(xué)位論文ＡＤＣＰ中剖面流速數(shù)據(jù)處理及誤差控制專業(yè)名務(wù)：信息與通信工程研究生姓名：園證＿導(dǎo)師姓名：方世良教巧強(qiáng)寧老師２０１５年５月ＶＥＬＯＣＩＴＹＰＲＯＦＩＬＥＤＡＴＡＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＮＤＥＲＲＯ民ＣＯＮＴ民ＯＬＩＮＡＤＣ？ＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺＨＯＵＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙ－Ｐｒｏｆ．ＦＡＮＧＳ

2、ｈｉｌｉａｎｇＨＡＮＮｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０１５東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)斤的研巧工化及取得，的研巧成果，論文中小包含。盡我所知除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均。與我已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。．研究生簽

3、名：呵日期；興広５．化東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研巧所、國(guó)家圖書館有權(quán)保留本人所送巧學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，，可Ｗ采用影印、縮印或其他復(fù)制手段俱存論文本人一。電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致除在保密期內(nèi)的保密論文外，化巧論文被查閱和借閩，可從公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公化（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)研巧生院辦理。姊．．５研究生簽名：：期；化＿導(dǎo)師簽名＾摘要一聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ＡｃｏｕｓｔｉｃＤｏｐｌｅｒＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｆｉｌｅｒ，簡(jiǎn)稱ＡＤＣＰ）是種基于水

4、ｐ聲多普勒原理進(jìn)行工作的測(cè)速聲響設(shè)備，在現(xiàn)代水文測(cè)驗(yàn)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，對(duì)其技術(shù)的研究也日益受到人們的關(guān)注。在ＡＤＣＰ測(cè)量過(guò)程中，復(fù)雜的水流環(huán)境Ｗ及測(cè)驗(yàn)作業(yè)上的誤差會(huì)給流速數(shù)據(jù)的質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響，如何精確獲得剖面流速和流量數(shù)據(jù)的研究便至關(guān)重要。因此本論文將對(duì)ＡＤＣＰ流速數(shù)據(jù)處理過(guò)程中遇到的各類誤差源進(jìn)行分析，通過(guò)選用和設(shè)計(jì)合理的算法修正各類誤差，進(jìn)而提高流速流量數(shù)據(jù)的精度和質(zhì)量。具體的研究?jī)?nèi)容如下：首先，對(duì)ＡＤＣＰ流速數(shù)據(jù)處理模塊中的數(shù)據(jù)處理過(guò)程進(jìn)行描述，給出了從多普勒頻移數(shù)據(jù)到斷面流量的完整處理流程。，祥細(xì)分析了處理過(guò)程中所需

5、要的各種參數(shù)其次，分析了測(cè)流過(guò)程中對(duì)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性等造成影響的誤差來(lái)源和因素。其中系統(tǒng)誤差主要涉及聲速計(jì)算引入的徑向流速誤差、載體搖擺引入的誤差、ＡＤＣＰ換能器安裝偏角引入的誤差、盲區(qū)和旁瓣導(dǎo)致的頂層和底層流速流量誤差；隨機(jī)誤差主要是外界輔助設(shè)備（溫度傳感器、壓力傳感器、姿態(tài)傳感器、ＧＰＳ等）本身的隨機(jī)誤差。詳細(xì)探討了各種誤差對(duì)測(cè)流性能的影響。然后，針對(duì)各種系統(tǒng)誤差，選用和設(shè)計(jì)合理的修正算法，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，Ｗ降低誤差對(duì)測(cè)流性能的影響，，。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各修正算法有效減小了誤差源引入的系統(tǒng)誤差使測(cè)一一流精度顯著提高，步設(shè)計(jì)了套適用于多

6、種誤差源的系統(tǒng)誤。在上修正算法的基礎(chǔ)上進(jìn)差校準(zhǔn)方案，并通過(guò)待傳輸流速數(shù)據(jù)平均處理降低了隨機(jī)誤差的影響。最后，在Ｗ上研究的基礎(chǔ)上，將剖面流速數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程及其誤差校準(zhǔn)算法在系統(tǒng)開發(fā)板上進(jìn)行了實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)闡述了溫度傳感器和姿態(tài)傳感器的調(diào)試過(guò)程和軟件設(shè)計(jì)流程。由于實(shí)驗(yàn)條件和項(xiàng)目進(jìn)展的限制，部分驗(yàn)證了誤差修正算法的有效性。關(guān)巧詞：聲學(xué)多普勒流速剖面儀，誤差分析，，流速數(shù)據(jù)處理修正算法，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)ＩＡｂｔｒａｃｔｓＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｏｕｓｔｉｃＤｏｐｐｌｅｒＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏ打ｌｅｒ（ＡＤＣＰ）ｉｓｓｏｎａｒｅｑｕｉ

7、ｐｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｗｏｒｋｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ＊ｍｕｒｉｎｃｉｌｅｏｆａｃｏｕｓｔｉｃＤｏｐｐｌｅｒｔｉｔｉｉｉｖｉｎｌｔｉｌｂｔｔｈｔｉｍｅｈ；ｃａｎｐ．Ｂｙｒａｎｓｍｔ打ｇａｎｄｅｃｅｅｅａｍｓａｅｓａｍｅ，ｐｇｐｂｅｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｒｉｖｅｒｆｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｆｌｏｗｒａｔｅｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｗｉｔｈｇｏｏｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ａｓａｎｍｅｎ＊ｉ打ｓｔｒｕｔｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙｓｕｒｅｍｅｎｔＡＤＣＰｈａｓｂｅｅ打ａｌｉｅｄ

8、ｍｏＫａｎｄｍｏｉｅ