艦船、油輪、貨船等在浩瀚無垠的海面上,常使用都卜勒聲吶來確定船舶的準確地理位置和航行狀態。
都卜勒聲吶是利用水聲學原理測量相對於海底或水團的都卜勒頻移的聲吶。
中文名稱 | 都卜勒聲吶 |
英文名稱 | Doppler sonar |
定 義 | 利用水聲學原理測量相對於海底或水團的都卜勒頻移的聲吶。 |
套用學科 | 測繪學(一級學科),測繪儀器(二級學科) |
基本介紹
- 中文名:都卜勒聲吶
- 外文名:Doppler sonar
基本原理
都卜勒聲吶一般安裝在船底,由一個發射器、一個接收器組成,位於O處。發射器以固定傾角α向海底發射150~600kHz的超音波OP,並在海底漫射,其中一束PO返回O點。水中的聲速(u≈1500m/s)遠大於船舶前進速度,所以OP返回時船舶只前進了很小的距離。在超聲發射到P的過程中,O為波源,P為觀察者,設船舶速度為v,那么波源以vcosα向觀察者前進。超聲返回的過程中P為波源,O為觀察者那么觀察者以v
向波源前進。根據公式,接收器上收到的頻率為:
∵v<<u
∴略去高次項
已知f0、u、α,只要測得f就可以計算航速v,再由v對t的積分得到航程。
此外詹納斯配置可簡化該式並消除船隻擺動引起的誤差。