[其他]靠岸聲納

無效

• 申請號: 86103212
• 申請日: 1986-05-07
• 公開（公告）號: CN86103212A
• 公開（公告）日: 1987-12-30
• 發明（設計）人: 施修祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S15/00
• 分類號: G01S15/00;G01S15/88
• 代理公司: 中國科學院聲學研究所專利辦公室
• 代理人: 夏秀英

本發明屬于水聲電子設備。

港口輪船靠岸時對碼頭有一種沖撞力，這種沖撞力可以撞毀碼頭，引起壓船堵港，交通阻塞等嚴重事故，經濟損失十分嚴重。

目前我國各港口輪船靠岸，對輪船傾斜于碼頭的角度（即夾角），輪船與碼頭的距離，輪船的速度等值，都是靠引水員的目測來估計。靠引水員的目測值來引導輪船靠岸，數值不準確、誤差大，建碼頭時需要留出充分的余量來確保安全，但還是保證不了安全，很不經濟，很不可靠。

針對這種狀況，我們研制了靠岸聲納。

本發明是由接收機1，整形鑒別器2，輸入寄存器3，24bit計數器4，“0”距離調整器5，控制門6，換能器7，微型計算機8，電子鐘9，發射機11，顯示、打印10等部件組成的檢測指示裝置，其特點是裝置內設計安裝了微型機接口部件控制門6，輸入寄存器3，24bit計數器4配合微型計算機控制整機工作。通過對船舶和碼頭間距離的實時精確測量，將輪船靠岸時的速度值，距離值和夾角值直接顯示、打印出來，為港口船舶靠岸導航。（輸入寄存器，24bit計數器，“0”距離調整器，統稱距離信息輸入器。）。

已有的靠岸聲納（稱為速度計），一般由接收機，換能器，比較器（相當于整形，鑒別，判決），存儲器（輸入寄存器），計數器，距離顯示、減法器，八次平均，速度顯示等部件組成。這種聲納沒有微型機控制整機工作程序和數值計算，數據的可靠性和穩定性不理想。

本發明裝備了微型計算機，依靠接口部件與微機配合，控制整機工作，測量、計算。對所取得的數據在微型計算機內進行“最小二乘法平滑處理”。因而具備自動搜索判斷、捕捉和跟蹤的能力。數值顯示穩定、清晰，并有角度顯示，數值準確、可靠，精度可達±1%。

本發明的信號檢測部分是由接收機1，整形鑒別器2，來完成。接收器中設有60db的時變增益控制器。整形鑒別器中設有幅度鑒別和脈寬鑒別，脈寬鑒別中采用了移位寄存器。測量、運算部分是由輸入寄存器3，24bit計數器4，“0”距離調整5，電子鐘9，微型計算機8完成。自動搜索、判斷、跟蹤由門控6，消隱門（搜索門）12，跟蹤門14，和微型計算機8完成。

靠岸聲納測量工作原理如圖1。使用時，操縱船舷和碼頭保持平行。這時安裝在碼頭水下的發射換能器7向船體20發射調制脈沖，調制脈沖碰到船體20后反射回來，被水下接收換能器7接收，送入靠岸聲納主機15進行處理，反射回波經檢測處理后，計算結果由燈光導航牌14顯示出來，引導輪船靠岸。

從發射時刻到回波信號的接收時刻之間的時間以t表示，水中聲速以C表示。那么從換能器到船體間的距離L為：

L＝Ct/2

以Ln為第n次測得的距離，L_m+1為第n+1次測得的距離。T為予先設定的發射脈沖的重復周期，那么船速Vn（假設靠岸時速度為正）為Vn＝（Ln-L_m+1）T。

溫度對聲速的影響極大，當它由0℃變化到30℃時，會造成6.5%的測速誤差。在本發明中，聲速C根據現場測量的海水溫度（數字溫度計）代入公式：

C＝1449.2+4.623T-0.0546T²+1.39（S-35）+…+0.017D

式中：T-溫度（℃），S-鹽度（%），D-深度（米）

由計算機現場計算。只要精確地確定出時間t，就能算出距離L和速度Vn。根據船首和船尾的距離，還能算出舶舷和碼頭的夾角。