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1、1目目 录录第一章第一章 回声测深仪概述回声测深仪概述.21.1 回声测深原理.31.2 水底信号识别技术.3第二章第二章 HD-3(X)0HD-3(X)0 测深仪测深仪.62.1 安装连接图.62.2 测深主界面.72.3 参数及环境设置.102.4 开始测深（或记录）.152.5 回放、查找和打印.162.6 水深输出格式.162.7 定标控制.182.8 使用机内海洋测量软件.18第三章第三章 水深测量资料后处理水深测量资料后处理.223.1 动态吃水和测深仪改正准备.233.2 原始采集水深取样.243.3 水位改正.253.4 数据格式转换.25附件：系统恢复说明附件：系统恢复说明.
2、26中海达测深仪操作手册2第一章第一章 回声测深仪概述回声测深仪概述海洋声学仪器发展迄今为止，出现突飞猛进的技术飞跃，国际上推出许多先进的海洋声学设备，如：多波束海底成像系统、侧扫声纳、浅层剖面仪、水下声标应答器等等，而测深仪只是声学仪器家族中最常用的一种设备。目前国际上大多型号的测深仪还是采用机械记录针式或热敏记录方式。丹麦的 E-sea sound 率先采用了数字成像测深仪，但价格昂贵（每台售价双频机在 30 万人民币以上） ，而且只能存储 30 分钟的图像数据。国内目前使用最多的测深仪还是机械记录针式的，体积大，功耗大，故障率高。中海达公司经过多年的研究，率先推出 HD-17/HD-18
3、/HD-20 型数字成像式测深仪，把打在记录纸上的模拟信号，用数字化图像的方法显示出来，并可以存贮，事后可随时回放和打印，用先进数字处理的方法捕捉水底回波信号，既精度高，又稳定可靠,用电子闪存，可存储 50-100 小时的记录图像数据，还配有 USB 存储盘，随时可将数据导出。中海达公司同时还推出了 HD-16 型轻巧工程测深仪，应该是目前最轻巧的测量型测深仪。虽然它只显示和输出水深无图像记录，但所得到的水深也是经过复杂的数字处理的，精度高而又可靠。中海达测深仪是目前国内商品化测深仪中最先进的测深仪。2004 年底中海达推出第二代 HD-2（X）系列测深仪，第二代测深仪比第一代测深仪性能更加完
4、善。2007 年月中海达推出了第三代 HD-2（X）T 系列测深仪，第三代测深仪 CPU 更稳定、系统保护更全面、反应速度更快、数据吞吐量大等改进，更加适合外业人员的操作。HD3(X)0 中海达公司在中海达公司在 HD-27T 系列的成功基础上，开发出的第三代系列的成功基础上，开发出的第三代全新数字化测深仪全新数字化测深仪-HD3(x)0. HD3(x)0 测深仪融合最尖端测深技术，引入测深仪融合最尖端测深技术，引入先进的混频技术，是目前国内唯一具有高频混频电路技术的测深仪，这就减先进的混频技术，是目前国内唯一具有高频混频电路技术的测深仪，这就减少由于换能器蜂鸣产生的表面噪音和增强回声强度。少
5、由于换能器蜂鸣产生的表面噪音和增强回声强度。HD3(x)0 配置配置 200KHz频率的换能器，适合大多数海测工程的测量需求。频率的换能器，适合大多数海测工程的测量需求。HD3(x)0 测深仪根据声纳测深仪根据声纳在水中的传输特性设计出完美的在水中的传输特性设计出完美的 TVG 曲线，用户在测深时可根据不同环境曲线，用户在测深时可根据不同环境调整调整 TVG 曲线，从而优化测深精度，并有效地解决了浅水测深的难题。曲线，从而优化测深精度，并有效地解决了浅水测深的难题。31.11.1 回声测深原理回声测深原理如图 1-1，假设声波在水中的传播水面速度为 V，当在换能器探头加窄脉冲声波信号，声波经探
6、头发射到水底，并由水底反射回到探头被接收，测得声波信号往返行程所经历的时间为 t，则：Z = Vt图 1-1回声测深原理Z 就是从探头到水底的深度，再加上探头吃水就是水深了。1.21.2 水底信号识别技术水底信号识别技术虽然回深测深的原理很简单，但水中的情况却是很复杂的，有干扰回波、有鱼群出没或杂物的回波，水底的反射条件各不相同，在浅水区还有可能出现二次、三次回波，如何从众多的杂波中跟踪得到真正的水底回波信号，需要采用相关的技术。1 1、水底门跟踪技术（也叫时间门跟踪技术）、水底门跟踪技术（也叫时间门跟踪技术）如图 1-2，由于水底的变化是比较平缓的，两次测深之间（约 0.1 秒） ，水深变化
7、不会太大，我们假定二次深度的变化量为10%,则我们就在上次正确回波时刻前10%Z 到后 10%Z 开一道时间门，只有在时间门内的回波我们才认为是正确的回波，这10%就叫时间门宽度，一旦时间门内没有回波，就逐渐扩大时间门直至全程搜索回波，直到重新捕获正确的回波。中海达测深仪操作手册4图 1-2 水底门跟踪技术2、脉宽选择、脉宽选择对于大多数情况来说，水底面的回波脉冲宽度是最大的，而干扰信号和二次回波的脉冲宽度相对要小，脉宽选择就是识别最大脉冲宽度的脉冲作为正确回波信号，当然还要配合时间门一起来识别。3 3、信号门槛、信号门槛如果你的测区或环境有较多的干扰，你可以把信号门槛设置增大，如图 1-2
8、中，把信号门槛提高就可以把干扰信号虑除掉。但是信号门槛也不能过大，过大有可能把较弱的回波信号也虑除掉，门槛的不同会在一定程度上影响测深精度，所以适当的选取合适的信号门槛对于抑制干扰，稳定跟踪有好处。4、增益控制、增益控制增益控制技术可以根据测量回波脉冲的信号的强度，回波信号过强时控制接收放大电路降低增益，以防止干扰信号过多。当回波信号幅度过小时，自动控制接收放大电路提高增益，以接收回波。增益范围的大小是衡量接收通道性能的关键，中海达测深仪接收增益控制范围为 90Db，可以使用手动增益控制。5、时间增益控制（、时间增益控制（TVG）声波在水中传播时，声强按指数规律衰减，为保持信号幅度的平稳，TV
9、G 将控制接收放大器按相反的规律增长放大倍数，这就是时间增益控制。如图 1-3。5图 1-3中海达测深仪操作手册6第二章第二章 HD-3(X)0HD-3(X)0 测深仪测深仪2.12.1 安装连接图安装连接图图 2-1 换能器安装图图 2-1A 换能器与固定杆的安装7下图为测深仪下图为测深仪 HD-370HD-370 连接端口图示：连接端口图示：使用标准配置探头时，探头接 TX1。图 2-2 连接端口2.22.2 测深主界面测深主界面连接安装完毕后，连接上电源（直流或交流都可） ，打开主机侧面的开关，系统开始启动，启动完毕后自动进入测深软件界面，如图 2-3 单频测深时的界面：图 2-3 深主
10、界面回声图像显示区深度标尺操作按钮区信息显示区中海达测深仪操作手册81 1、回声图像显示区、回声图像显示区瀑布式显示回声图像从上到下信号线分别为：零米线、发射线（即吃水线） 、回波线。定标时显示一条打标线及打印注记内容，由外部命令控制打标时，注记内容由外部软件提供，其他打标方式时，只打印连续点号和定标时间。2 2、深度表尺、深度表尺显示对应档位的深度刻度，档位分为下列几档：1 档 010 米2 档 020 米3 档 040 米4 档 080 米5 档 0160 米6 档 0320 米7 档 0640 米当设置为“自动换档”但不打开“允许平移”时，当水深大于现档位的 90%时，自动扩大到下一档位
11、，当水深小于现档位的 30%时，自动缩小到上一档位。当设置为“自动换档”并且打开“允许平移”时，水深超出现档位底端时，向上平移换档，当现档位被移动四次后，自动转入下一个倍乘档位。当使用“手动换档”时，如果回波不超出显示范围的 50%，也不会造成回波信号丢失，只是看不到显示罢了。如果回波超出显示范围的 50%，将可能会造成回波信号丢失。3 3、回波波形显示、回波波形显示瀑布式回声图像显示区可以转换为回波波形显示，就像示波器一样，可以很清楚地看到从发射到接受的波形，以波形方式显示时，不会影响正常的测深和记录。点击窗口右上角的小按钮可以在“瀑布”方式和“波形”方式来回转换。波形方式显示从发射到接受整
12、个过程的波形。波形幅度的大小代表了回波信号的强弱。红色方形波表示被跟踪的水底回波。如图 2-49图 2-4 回波图形窗口4 4、水深显示窗口、水深显示窗口显示对应通道被捕捉的水深，当跟踪失败时，显示的水深后面有个“？”号，当浅水报警打开时，一旦水深小于报警值，水深窗口显示“警告” 。5 5、操作按钮区、操作按钮区所有操作功能的按钮及进展条。如图 2-5图 2-5 操作按钮测测 深：深：开始测深，但不记录记记 录：录：开始测深，并记录，将提示你给定一个文件名，系统将根据日期自动给你一个唯一的名字回回 放：放：回放曾经记录的测深文件，犹如查看记录纸，并可以快进、快倒、暂停及搜索查找打打 印：印：把
13、曾经记录的测深文件打印到外接热敏打印机或喷墨打印机上中海达测深仪操作手册10停停 止：止：停止测深，并停止声波发射，不工作时可以省电扩扩 档：档：手动扩大显示测深范围缩缩 档：档：手动缩小显示测深范围设设 置：置：设置测深要素环环 境：境：修改工作方式、端口输出格式等服服 务：务：产品注册及升级固件等定定 标：标：手动定标（在手动定标方式时才有效）关关 闭：闭：关闭测深软件，回到系统桌面2.32.3 参数及环境设置参数及环境设置按“设置”按钮出现修改参数设置对话框，如图 2-7各项参数的说明请详见第一章有关说明。1、 吃水：0 15 米。2、 声速：1370 1700 米/秒，对于浅水测量时可
14、以简便使用单一声速来校准，根据比对的水深或温度、盐度计算声速（见图 2-6，严密的测量方法要根据测量规范的要求进行。使用“比对深度”计算时， “实测深度”输入的是测深仪上的深度计数， “比对深度”输入的是用打水砣或其它方法测得和真实深度。图 2-6声速计算113、 发射脉宽用于控制发射脉冲的宽度， “自动”时将根据不同档位使用不同的发射脉宽。4、 底面坡度选择用来控制时间门：“普通”的时间门宽度为深度的 5%；“陡坡”的时间门宽度为深度的 10%；“峭壁”的时间门宽度为深度的 15%。5、 发射功率：115 档。自动功率档时：软件会自动根据水深和回波信号的强弱综合计算出适合的功率级别,建议用户
15、使用自动功率。图 2-7 参数设置6、 信号门槛：抑制小幅度干扰信号的门槛值，分为 10 档，最大时为信号满幅度的 60%，浅水可设大一些，深水要设小一些，选上自动门槛会根据信号强弱来调整。7、 增益控制：可调节滑动棒来调节增益，也可在主界面中调节。如图 2-78、 在“高级”中设置，调整好“ 浅水增益”值有利于 2 米以内的浅水回波跟踪，不同的底质可能要采用不同的值，在浅水时如果回波很淡，可以适当增大这个值，反之，如果回波一片糊，就要减小这个值，TVG 的值是随着深度的增大，增益增大的快慢，即增益的增加斜率，这个值越大增益增加的越快，它主要决定大于 2 米深度的增益状况，比如在 10 米水深
16、时，如果回波谈，就加大 TVG值,TVG 值一般设置为 20 Log 。如果你不知道如何去设置这些参数，你可以按“恢复默认值”钮，把所有参数都恢复到默认值，不过吃水还是要根据探头的入水深度由你设置。中海达测深仪操作手册12图 2-8按“环境”按钮出现如图 2-9 所示对话框：图 2-9 环境设置深度输出端口：深度输出端口： 中海达测深仪可以仿真世界上各类测深的数据格式，根据你定位系统的需要，你选择水深输出的波特率和数据格式，各种数据格式的说明请参见后面的章节，一般单频可选用 Haida-H 格式，双频可选用 Haida-HL 格式。输出数据的端口可选用 COM1或 COM2。工作方式：工作方式：根据你的测深仪型号选择对应的工作方式，HD-370 单频测深仪只能在高频方式下工作，可调节其频率以适应不同频率的探头；HD-310 不能调节频率，只有一个固定频13率 200 KHz。定标方式：定标方式：有四种定标方式可供选择，详细说明请参见后面的章节。 浅水报警：浅水报警：激活浅水报警时，你可以输入水深限值，当水深小于这个限值时，水深窗会显示“警告” 。存储定标点信息到文本文件：存储定标点信息
