多普勒声呐
利用水声学原理测量相对于海底或水团的多普勒频移的声呐
舰船、油轮、货船等在浩瀚无垠的海面上,常使用多普勒声呐来确定船舶的准确地理位置和航行状态。
基本原理
多普勒声呐一般安装在船底,由一个发射器、一个接收器组成,位于O处。发射器以固定倾角α向海底发射150~600kHz的超声波OP,并在海底漫射,其中一束PO返回O点。水中的声速(u≈1500m/s)远大于船舶前进速度,所以OP返回时船舶只前进了很小的距离。在超声发射到P的过程中,O为波源,P为观察者,设船舶速度为v,那么波源以vcosα向观察者前进。超声返回的过程中P为波源,O为观察者那么观察者以v
向波源前进。根据公式,接收器上收到的频率为:
∵v<
∴略去高次项
已知f0、u、α,只要测得f就可以计算航速v,再由v对t的积分得到航程。
此外詹纳斯配置可简化该式并消除船只摆动引起的误差。
参考资料
最新修订时间:2023-07-14 10:01
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概述
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