本發(fā)明涉及一種冰水情一體化探測雷達(dá)系統(tǒng)，是一種水文數(shù)據(jù)的采集設(shè)備，是一種對(duì)冰層和水流深度探測的電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)冬季河流湖泊的水文觀測采用人工定點(diǎn)鉆孔的方式，探測冰厚和水深，在觀察區(qū)域內(nèi)采用固定距離或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定采樣點(diǎn)位后打孔測量，只能得到一些稀疏的采樣點(diǎn)結(jié)果，既不能形成連續(xù)的測量結(jié)果，也耗費(fèi)大量的人力物力。利用雷達(dá)可以探測冰層和水體的厚度，電磁波在冰層和水體內(nèi)部傳播時(shí)，其路徑、電磁場強(qiáng)度與波形隨介質(zhì)的介電常數(shù)及幾何形態(tài)而變化。根據(jù)回波的時(shí)間、幅度與波形信息，可以計(jì)算出冰層厚度和水深。由于冰層和水是不同的傳播媒介，電磁波在兩種物質(zhì)中的傳播路徑和場強(qiáng)等參數(shù)并不相同，必須使用不同頻率的雷達(dá)進(jìn)行測量才能取得滿意的效果?，F(xiàn)有的雷達(dá)系統(tǒng)往往只能單一的探測冰層或水層，無法同時(shí)對(duì)結(jié)冰河流等水體同時(shí)進(jìn)行冰層和水深的探測，這對(duì)于需要同時(shí)測量冰層厚度和水深的大面積測量工作，產(chǎn)生了很大的負(fù)擔(dān)，其測量過程也不夠精確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種冰水情一體化探測雷達(dá)系統(tǒng)，所述的雷達(dá)系統(tǒng)將兩種不同探測頻率的雷達(dá)結(jié)合在一起，形成同時(shí)可以探測冰層和冰層下水深的一體化雷達(dá)系統(tǒng)，大大簡化了探測過程。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種冰水情一體化探測雷達(dá)系統(tǒng)，包括：甚高頻和特高頻的組合天線，所述的組合天線與甚高頻發(fā)射接收裝置、特高頻發(fā)射接收裝置連接，所述的甚高頻發(fā)射接收裝置和特高頻發(fā)射接收裝置與控制裝置連接，所述控制裝置通過數(shù)據(jù)傳輸裝置與主機(jī)連接，所述的主機(jī)通過連接裝置與衛(wèi)星定位裝置連接。

進(jìn)一步的，所述的甚高頻發(fā)射接收裝置的工作頻率為100MHz，所述的特高頻發(fā)射接收裝置的工作頻率為1.5GHz。

進(jìn)一步的，所述的組合天線為一矩形盒子，所述的矩形盒子中央設(shè)置一道擋板，所述擋板的兩側(cè)分別為甚高頻發(fā)射端和甚高頻接收端，所述擋板的中間位置兩側(cè)相互對(duì)應(yīng)的設(shè)置兩個(gè)小盒子，分別為特高頻發(fā)射端和特高頻接收端。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置是協(xié)議為PCT或UDP的網(wǎng)絡(luò)；所述的連接裝置是RS232接口。

進(jìn)一步的，所述的衛(wèi)星定位裝置是基于GPS的RTK。

進(jìn)一步的，所述組合天線、甚高頻發(fā)射接收裝置、特高頻發(fā)射接收裝置、衛(wèi)星定位裝置安裝在帶有四個(gè)輪子的小車中，所述的小車設(shè)有推車支架，所述的推車支架上安裝主機(jī)。

進(jìn)一步的，所述的控制裝置和主機(jī)中設(shè)有如下子裝置：

參數(shù)設(shè)置子裝置：用于進(jìn)行測量參數(shù)設(shè)置，所述的測量參數(shù)包括：包括采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、介電常數(shù)、探測方式、道間距；

數(shù)據(jù)采集子裝置：用于帶動(dòng)雷達(dá)系統(tǒng)的小車在冰層上沿測線均勻移動(dòng)，通過兩個(gè)不同頻率的雷達(dá)輪番工作，采集冰層及水深數(shù)據(jù)，以及通過衛(wèi)星定位裝置實(shí)時(shí)采集地理坐標(biāo)信息；

信號(hào)預(yù)處理子裝置：用于對(duì)采集后的數(shù)據(jù)，采用等效數(shù)字接收技術(shù)，把多次采樣得到一組信號(hào)拼接形成一個(gè)完整周期信號(hào)，復(fù)現(xiàn)原信號(hào)在時(shí)域中展寬的波形，同時(shí)加入多種可選濾波算法濾除高頻干擾信號(hào)，信號(hào)預(yù)處理后將數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子裝置：用于將雷達(dá)采集的數(shù)據(jù)與地理坐標(biāo)信息關(guān)聯(lián)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

冰層水深厚度層位追蹤子裝置：用于對(duì)數(shù)據(jù)編輯和增益處理，對(duì)深層返回的微弱回波信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)，之后對(duì)冰層水深厚度層位追蹤，追蹤包括：選取前一道雷達(dá)數(shù)據(jù)作為參考，并根據(jù)指定的反射層起始位置和相關(guān)時(shí)間窗對(duì)當(dāng)前道和參考道進(jìn)行相關(guān)計(jì)算：

得到當(dāng)前道對(duì)應(yīng)于參考道測量層位反射信號(hào)的時(shí)間偏移量，從而得出當(dāng)前道層位反射信號(hào)在時(shí)間軸上的位置，應(yīng)用相關(guān)算法到每一道數(shù)據(jù)上。本子裝置通過網(wǎng)口送上來的采集數(shù)據(jù)，根據(jù)工程命名規(guī)則進(jìn)行存儲(chǔ)，以及衛(wèi)星定位裝置傳送過來的實(shí)時(shí)地理坐標(biāo)信息，地理坐標(biāo)信息與雷達(dá)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來進(jìn)行存儲(chǔ)，為后續(xù)的分析提供技術(shù)支撐。原始數(shù)據(jù)中由于冰層雜質(zhì)、地形和人為誤操作等原因，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映實(shí)際冰水情況，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織和修正，如果測線剖面上信號(hào)幅度變化較大，還需要對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行歸一化處理；在軟件中采用背景噪聲去除功能，可以去除背景噪聲。

獲得曲線并輸出子裝置：用于連接各個(gè)道層位反射信號(hào)在時(shí)間軸上的位置得到連續(xù)的冰層厚度和水體深度結(jié)果的實(shí)時(shí)曲線，通過數(shù)據(jù)處理和顯示裝置的顯示器顯示輸出的實(shí)時(shí)曲線。

進(jìn)一步的，所述的主機(jī)中還設(shè)有語音播報(bào)子裝置。

進(jìn)一步的，所述的主機(jī)中還設(shè)有報(bào)表分析子裝置。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明采用雙頻設(shè)計(jì)，快速并連續(xù)的測量出測線下方冰層厚度和水深，可以快速、精確、高效的對(duì)冰層和冰層下的水深進(jìn)行測量，所述的探測雷達(dá)替代了原人工測量，不但測量效率大大提高，并能實(shí)時(shí)得到所測點(diǎn)的測量值，獲得連續(xù)的測量結(jié)果，以數(shù)值和語音的方式提供給測量者，得到更好的測量結(jié)果和測量體驗(yàn)，解決了水文觀測中需要人工打孔、采樣點(diǎn)少等困擾冬季水文觀測的難題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一所述探測雷達(dá)系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例三所述組合天線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例六所述小車結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

本實(shí)施例是一種冰水情一體化探測雷達(dá)系統(tǒng)，如圖1所示。本實(shí)施例包括：甚高頻和特高頻的組合天線，所述的組合天線與甚高頻發(fā)射接收裝置、特高頻發(fā)射接收裝置連接，所述的甚高頻發(fā)射接收裝置和特高頻發(fā)射接收裝置與控制裝置連接，所述控制裝置通過數(shù)據(jù)傳輸裝置與主機(jī)連接，所述的主機(jī)通過連接裝置與衛(wèi)星定位裝置連接。

使用雷達(dá)進(jìn)行地下目標(biāo)探測時(shí)，分辨率和探測深度存在矛盾，用工作頻率低的雷達(dá)探測深度較大，但分辨率不夠，用工作頻率高的雷達(dá)可得到較好的分辨率，但探測深度又不理想，因此，雷達(dá)工作頻率的選擇需要綜合考慮探測的需求。為此，本實(shí)施例所述雷達(dá)系統(tǒng)使用雙頻工作模式，即設(shè)置兩套不同頻率的發(fā)射接收裝置，甚高頻和特高頻結(jié)合的方式，中心工作頻率可以選擇為1.5GHz和100MHz。特高頻1.5GHz的工作頻率用于河流冰層厚度的快速檢測，甚高頻100MHz的工作頻率用于冰下河流水深和河床地形地貌的探測，以此獲得滿意的效果。

組合天線是一種可以同時(shí)發(fā)射并接收兩種頻率電磁波的天線裝置。組合天線的形式可以如傳統(tǒng)的鍋蓋形，為適應(yīng)對(duì)冰層和水深的探測，也可以使用其他的形狀的天線，如方盒形。

主機(jī)作為人機(jī)交互和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多種傳感器數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、顯示和管理。主機(jī)是具有數(shù)字存儲(chǔ)和運(yùn)算能力的電子數(shù)字設(shè)備，主機(jī)可以為工業(yè)級(jí)筆記本電腦，接收雷達(dá)上傳數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理并顯示，同時(shí)顯示雙天線雷達(dá)數(shù)據(jù)。主機(jī)也可以是其他類型的通用計(jì)算機(jī)。

控制裝置是雙頻雷達(dá)的控制核心，在雷達(dá)工作過程中產(chǎn)生一些關(guān)鍵的時(shí)序信號(hào)，如發(fā)射觸發(fā)信號(hào)與接收觸發(fā)信號(hào)。通過控制發(fā)射觸發(fā)信號(hào)與接收觸發(fā)信號(hào)之間的時(shí)間步進(jìn)，實(shí)現(xiàn)等效采樣，時(shí)序控制信號(hào)的抖動(dòng)直接決定了雷達(dá)回波信號(hào)的重構(gòu)質(zhì)量，需要時(shí)穩(wěn)定時(shí)序控制、估測時(shí)間抖動(dòng)和控制測量誤差?？刂蒲b置的核心部件可以采用FPGA，或其他類型的處理芯片。

雷達(dá)主控板為系統(tǒng)工作控制中樞，產(chǎn)生發(fā)射觸發(fā)信號(hào)，給各雷達(dá)天線模塊，控制雷達(dá)天線工作。同時(shí)，接收各雷達(dá)天線模塊傳輸?shù)幕夭ㄐ盘?hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)。為保證兩個(gè)不同頻率的發(fā)射接收裝置之間不產(chǎn)生信號(hào)干擾，有序協(xié)同工作，某一時(shí)刻只有一個(gè)發(fā)射接收裝置處于工作狀態(tài)，另一個(gè)發(fā)射接收裝置處于空閑狀態(tài)，以避免干擾。

本實(shí)施例采用衛(wèi)星定位裝置對(duì)采集冰層和水深的數(shù)據(jù)進(jìn)行位置定位。衛(wèi)星定位裝置可以北斗定位系統(tǒng)，也可以GPS定位系統(tǒng)。

所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置可以是網(wǎng)絡(luò)，如果傳輸距離較近，可以使用接口電路。網(wǎng)絡(luò)可以采用TCP或UDP協(xié)議。

所述的連接裝置可以是網(wǎng)絡(luò)也可以是接口電路，如RS323等。

可以將整套系統(tǒng)整合在一起，如做成一個(gè)小車，方便在野外對(duì)冰層進(jìn)行探測。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一關(guān)于發(fā)射接收裝置的細(xì)化。本實(shí)施例所述的甚高頻發(fā)射接收裝置的工作頻率為100MHz，所述的特高頻發(fā)射接收裝置的工作頻率為1.5GHz。

主機(jī)接收到控制裝置傳輸?shù)膬蓚€(gè)工作頻率的雷達(dá)數(shù)據(jù)，需要對(duì)兩頻率的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，以形成冰厚水深綜合探測圖。雷達(dá)系統(tǒng)中1500MHz發(fā)射接收裝置用于探測冰厚，根據(jù)冰層的雷達(dá)回波延遲和冰的介電特性能夠準(zhǔn)確計(jì)算冰厚。100MHz發(fā)射接收裝置用于探測水深，但電磁波傳播過程中首先經(jīng)過冰層，為精確計(jì)算水深，需將冰層的回波延遲去掉。本實(shí)施例利用1500MHz發(fā)射接收裝置探測結(jié)果。假設(shè)1500MHz雷達(dá)探測冰厚回波延遲為，100MHz雷達(dá)探測水深回波延遲為，冰厚和水深的計(jì)算方法分別如式（1）和式（2）所示

（1）

（2）

其中，表示光速；和分別表示冰的介電常數(shù)和水的介電常數(shù)。

分析上述公式可見，式（1）中根據(jù)1500MHz雷達(dá)探測回波時(shí)延計(jì)算冰厚，1500MHz雷達(dá)探測精度較高，能夠獲得精確的冰厚數(shù)據(jù)。式（2）中將100MHz雷達(dá)水與河床分界面的回波時(shí)延減去1500MHz雷達(dá)冰與水分界面的回波時(shí)延，得到精確的水深數(shù)據(jù)。得到的冰厚和水深數(shù)據(jù)描繪在一張圖上，便可獲得冰厚和水深綜合分布圖。

針對(duì)冰厚和水深綜合探測的特點(diǎn)，冰層厚度和水體深度的變化是連續(xù)的，在時(shí)間上表現(xiàn)為相鄰道號(hào)數(shù)據(jù)具有振幅穩(wěn)定性、漸變性，本實(shí)施例采用相關(guān)層位追蹤算法，通過分析回波的相關(guān)性來實(shí)現(xiàn)層位的連續(xù)跟蹤和測量。以冰厚連續(xù)跟蹤為例說明：

首先根據(jù)雷達(dá)探測冰厚數(shù)據(jù)，從中截取一段冰層下表面反射回波，設(shè)定冰厚檢測參考信號(hào)，對(duì)新采集的數(shù)據(jù)做互相關(guān)處理：

（3）

根據(jù)的最大值即可確定冰層位置。在相鄰的探地雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)中，同一層界面反射信號(hào)的時(shí)延、波形等特征都是相近的，具有較好的相關(guān)性，只要能夠定量分析出這種相關(guān)性便可實(shí)現(xiàn)冰厚和水深層位的實(shí)時(shí)追蹤測量。在進(jìn)行相關(guān)層位追蹤前需要指定層位追蹤的參數(shù)，這些參數(shù)主要包括追蹤起始位置、相關(guān)時(shí)間窗等。相關(guān)時(shí)間窗表示相關(guān)計(jì)算的數(shù)據(jù)長度。

進(jìn)行綜合測試時(shí)，首先選取一道雷達(dá)數(shù)據(jù)作為參考，并根據(jù)指定的反射層起始位置和相關(guān)時(shí)間窗對(duì)當(dāng)前道和參考道進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得到當(dāng)前道對(duì)應(yīng)于參考道測量層位反射信號(hào)的時(shí)間偏移量，從而可以得出當(dāng)前道層位反射信號(hào)在時(shí)間軸上的位置，最后連接這些位置即可得到連續(xù)的冰層厚度和水體深度結(jié)果的曲線。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于組合天線的細(xì)化。本實(shí)施例所述的組合天線為一矩形盒子，所述的矩形盒子中央設(shè)置一道擋板1，所述擋板的兩側(cè)分別為甚高頻發(fā)射端2和甚高頻接收端3，所述擋板的中間位置兩側(cè)相互對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置兩個(gè)小盒子，分別為特高頻發(fā)射端4和特高頻接收端5，如圖2所示。

本實(shí)施例所述的組合天線的形狀基本為方盒，整體為金屬制造，中間的擋板使用非金屬。這種形式的天線適合探測地下的目標(biāo)。

探地雷達(dá)一般采用蝶形天線，天線頻率越低，尺寸越大。探測冰厚和水深所采用的高、低頻天線，頻率相差較大，低頻天線尺寸遠(yuǎn)大于高頻天線尺寸。為實(shí)現(xiàn)雙頻天線對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行探測，本實(shí)施例設(shè)計(jì)天線結(jié)構(gòu)如如2所示，將高頻1500MHz天線置于100MHz天線中央，即100MHz天線和1500MHz天線探測中心點(diǎn)重合。雷達(dá)探測過程中，100MHz天線和1500MHz天線交替工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一觀測點(diǎn)探測。

實(shí)施例四：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸裝置和連接裝置的細(xì)化。本實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置是協(xié)議為PCT或UDP的網(wǎng)絡(luò)；所述的連接裝置是RS232接口。

采集數(shù)據(jù)通過網(wǎng)口傳送給主機(jī)進(jìn)行后期顯示和處理。網(wǎng)口模塊可以采用16位數(shù)據(jù)總線，速率可達(dá)到50Mbps，可以根據(jù)通信數(shù)據(jù)吞吐量動(dòng)態(tài)調(diào)整內(nèi)部存儲(chǔ)器的分配。

實(shí)施例五：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于衛(wèi)星定位裝置的細(xì)化。本實(shí)施例所述的衛(wèi)星定位裝置是基于GPS的RTK。

冰面上的大范圍移動(dòng)測量缺少參照點(diǎn)，因此，本實(shí)施例可以采用高精度的RTK定位方式，實(shí)時(shí)采集雷達(dá)系統(tǒng)的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，再結(jié)合GIS系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)測量軌跡在冰面上的準(zhǔn)確定位。RTK定位系統(tǒng)的另一個(gè)用途是通過GPS坐標(biāo)變化來設(shè)置采樣間距，這樣可根據(jù)不同的冰情測量需要在系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置，如長距離大范圍冰情調(diào)查的測量間距可設(shè)為1m一個(gè)采樣點(diǎn)，短距離精細(xì)化測量的測量間距可設(shè)為5cm一個(gè)采樣點(diǎn)，克服傳統(tǒng)的測距輪不能改變測量間距的問題。

實(shí)施例六：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于整套系統(tǒng)的細(xì)化。本實(shí)施例所述組合天線、甚高頻發(fā)射接收裝置、特高頻發(fā)射接收裝置、衛(wèi)星定位裝置安裝在帶有四個(gè)輪子的小車6中，所述的小車設(shè)有推車支架7，所述的推車支架上安裝主機(jī)8，如圖3所示。

本實(shí)施例將整套系統(tǒng)整合為一個(gè)推車。整套系統(tǒng)由以下幾部分組成，將組合天線、兩套接收發(fā)射裝置、衛(wèi)星定位裝置，以及電源整（主要是蓄電池和充電裝置）合為一個(gè)箱體，箱體上安裝車輪和推車支架，以方便推（拖）動(dòng)。在推車支架安裝主機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)電纜主機(jī)與箱體中設(shè)備連接起來。

實(shí)施例七：

本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于控制裝置和主機(jī)的細(xì)化。本實(shí)施例所述的控制裝置和主機(jī)中設(shè)有如下子裝置：

參數(shù)設(shè)置子裝置：用于進(jìn)行測量參數(shù)設(shè)置，所述的測量參數(shù)包括：包括采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、介電常數(shù)、探測方式、道間距。雷達(dá)系統(tǒng)開機(jī)上電后，首先進(jìn)行初始化，加載冰厚水深探測軟件，配置網(wǎng)口通信的IP地址和端口；主控板上FPGA自動(dòng)從Flash中加載程序，并對(duì)外圍接口進(jìn)行配置，網(wǎng)口配置成TCP/IP協(xié)議模式，并自動(dòng)發(fā)送溝通信息進(jìn)行設(shè)備間的自檢與互檢。上電初始化完成后，利用本子裝置催工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置參數(shù)利用網(wǎng)口傳遞給主控板，控制命令包括采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、介電常數(shù)、探測方式、道間距等。

數(shù)據(jù)采集子裝置：用于帶動(dòng)雙頻雙通道雷達(dá)在冰層上沿測線均勻移動(dòng)，通過雷達(dá)采集冰層及水深數(shù)據(jù)，以及通過衛(wèi)星定位裝置實(shí)時(shí)采集地理坐標(biāo)信息。載有雷達(dá)系統(tǒng)的小車，在冰層上由人力或機(jī)械推動(dòng)沿測線進(jìn)行移動(dòng)，根據(jù)設(shè)置的參數(shù)確定等間隔的發(fā)射雙頻雷達(dá)脈沖信號(hào)。測線可以是縱橫坐標(biāo)式的也可以是極坐標(biāo)式的。在發(fā)射的同時(shí)，對(duì)雷達(dá)脈沖回波信號(hào)進(jìn)行接收，雷達(dá)天線和主控板采用分體設(shè)計(jì)并在雷達(dá)接收機(jī)中加入時(shí)變?cè)鲆娣糯笃?，即避免了回波模擬信號(hào)對(duì)主控板的干擾，也可根據(jù)回波信號(hào)返回時(shí)間動(dòng)態(tài)調(diào)整回波信號(hào)的增益，使進(jìn)入取樣電路的回波信號(hào)強(qiáng)度變得相對(duì)平穩(wěn)。

信號(hào)預(yù)處理子裝置：用于對(duì)采集后的數(shù)據(jù)，采用等效數(shù)字接收技術(shù)，把多次采樣得到一組信號(hào)拼接形成一個(gè)完整周期信號(hào)，復(fù)現(xiàn)原信號(hào)在時(shí)域中展寬的波形，同時(shí)加入多種可選濾波算法濾除高頻干擾信號(hào)，信號(hào)預(yù)處理后將數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子裝置：用于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置將雷達(dá)采集的數(shù)據(jù)與地理坐標(biāo)信息關(guān)聯(lián)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。本子裝置通過網(wǎng)口送上來的雷達(dá)所采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)工程命名規(guī)則進(jìn)行存儲(chǔ)，以及衛(wèi)星定位裝置傳送過來的實(shí)時(shí)地理坐標(biāo)信息，地理坐標(biāo)信息與雷達(dá)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來進(jìn)行存儲(chǔ)，為后續(xù)的分析提供技術(shù)支撐。原始數(shù)據(jù)中由于冰層雜質(zhì)、地形和人為誤操作等原因，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映實(shí)際冰水情況，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織和修正，如果測線剖面上信號(hào)幅度變化較大，還需要對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行歸一化處理；在軟件中采用背景噪聲去除功能，可以去除背景噪聲。數(shù)據(jù)編輯和增益處理：由于冰水介質(zhì)對(duì)雷達(dá)波的吸收和傳播過程中的損耗，雷達(dá)回波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生衰減，深度越大，能量衰減越大，這就會(huì)導(dǎo)致對(duì)深層目標(biāo)探測的判讀產(chǎn)生困難，利用相應(yīng)的軟件通過設(shè)置對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行增益處理，對(duì)深層返回的微弱回波信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)。

冰層水深厚度層位追蹤子裝置：用于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置首先對(duì)數(shù)據(jù)編輯和增益處理，對(duì)深層返回的微弱回波信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)，之后對(duì)冰層水深厚度層位追蹤，追蹤包括：選取前一道雷達(dá)數(shù)據(jù)作為參考，并根據(jù)指定的反射層起始位置和相關(guān)時(shí)間窗對(duì)當(dāng)前道和參考道進(jìn)行相關(guān)計(jì)算：

得到當(dāng)前道對(duì)應(yīng)于參考道測量層位反射信號(hào)的時(shí)間偏移量，從而得出當(dāng)前道層位反射信號(hào)在時(shí)間軸上的位置，應(yīng)用相關(guān)算法到每一道數(shù)據(jù)上。

獲得曲線并輸出子裝置：用于數(shù)據(jù)處理和顯示裝置連接各個(gè)道層位反射信號(hào)在時(shí)間軸上的位置得到連續(xù)的冰層厚度和水體深度結(jié)果的實(shí)時(shí)曲線，通過數(shù)據(jù)處理和顯示裝置的顯示器顯示輸出的實(shí)時(shí)曲線。圖像顯示輸出：可以向操作者直觀提供探測處理結(jié)果，由于所述的雷達(dá)系統(tǒng)針對(duì)冰層厚度和水深探測開發(fā)，冰水介質(zhì)相對(duì)比較純凈，通過雙頻雙天線采集回的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，再根據(jù)兩種介質(zhì)具有不同的介電常數(shù)的特性，在軟件中進(jìn)行處理直接得到冰層和水深的彩色圖像，通過界面顯示出來冰層和水深的直觀圖像，也可以通過軟件進(jìn)行色階調(diào)整，顯示灰度圖像，RGB圖像，偽彩圖等多種顯示方式，利于在不同情況下觀察圖像數(shù)據(jù)。

實(shí)施例八：

本實(shí)施例是實(shí)施例七的改進(jìn)，是實(shí)施例七關(guān)于主機(jī)的細(xì)化。本實(shí)施例所述的主機(jī)中還設(shè)有語音播報(bào)子裝置。

為了適應(yīng)冰厚水深測量的作業(yè)特點(diǎn)，本實(shí)施例中可以加入數(shù)據(jù)定位和智能語音播報(bào)功能，數(shù)據(jù)定位功能在顯控終端上顯示當(dāng)前地理坐標(biāo)位置，可以直觀告訴操作者當(dāng)前測量位置，并在后期分析處理數(shù)據(jù)時(shí)能形成完整的測線地理信息和測量數(shù)據(jù)的結(jié)合圖像。另外雷達(dá)可以實(shí)時(shí)處理得到的冰層厚度和水深，在顯示界面上以數(shù)字形式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前探測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以用語音的方式實(shí)時(shí)播報(bào)當(dāng)前探測點(diǎn)數(shù)據(jù)，使操作員不用看屏幕就能知道當(dāng)前探測點(diǎn)的冰層厚度和水深，為水文測量的野外操作提供了非常便利實(shí)用的實(shí)時(shí)觀察功能。

實(shí)施例九：

本實(shí)施例是實(shí)施例八的改進(jìn)，是實(shí)施例八關(guān)于主機(jī)的細(xì)化。本實(shí)施例所述的主機(jī)中還設(shè)有報(bào)表分析子裝置。

本實(shí)施例對(duì)每條測線工程的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成基于時(shí)間、位置和冰厚水深的綜合測試圖，為水文信息探測和上報(bào)提供技術(shù)支撐，減少了人工繪制圖表的工作量。

最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案（比如雷達(dá)類型的選取、各個(gè)連接關(guān)系等）進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。