都卜勒声吶
舰船、油轮、货船等在浩瀚无垠的海面上,常使用都卜勒声吶来确定船舶的準确地理位置和航行状态。
都卜勒声吶是利用水声学原理测量相对于海底或水团的都卜勒频移的声吶。
中文名称 | 都卜勒声吶 |
英文名称 | Doppler sonar |
定 义 | 利用水声学原理测量相对于海底或水团的都卜勒频移的声吶。 |
套用学科 | 测绘学(一级学科),测绘仪器(二级学科) |
基本介绍
- 中文名:都卜勒声吶
- 外文名:Doppler sonar
基本原理
都卜勒声吶一般安装在船底,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的超音波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,那幺波源以vcosα向观察者前进。超声返回的过程中P为波源,O为观察者那幺观察者以v
向波源前进。根据公式,接收器上收到的频率为:

∵v<<u
∴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。
