本實(shí)用新型涉及計(jì)程儀技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高精度二維對(duì)水多普勒計(jì)程儀。

背景技術(shù)：

船用的計(jì)程儀有電磁式計(jì)程儀、聲相關(guān)計(jì)程儀、一維多普勒計(jì)程儀等，電磁式計(jì)程儀對(duì)不同地域海水成份、比重不同使用效果不同，水層不穩(wěn)定也會(huì)造成影響，在低速測(cè)量時(shí)精度和靈敏度均較差，安裝維護(hù)保養(yǎng)也較復(fù)雜，聲相關(guān)計(jì)程儀的安裝、維護(hù)成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，早期的一維多普勒計(jì)程儀能克服這些問(wèn)題，它利用發(fā)射的聲波和接收的水底反射波之間的多普勒頻移測(cè)量船舶相對(duì)于水底的航速和累計(jì)航程，這種計(jì)程儀準(zhǔn)確性好，靈敏度高，但數(shù)據(jù)量小、且僅測(cè)量船舶縱向速度，且早期的多普勒計(jì)程儀的測(cè)頻模塊都是用模擬硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理，排除干擾信號(hào)的能力差，設(shè)備復(fù)雜、可靠性差、精度低、靈活性與一致性差，不易大規(guī)模的集成，將顯示器、收/發(fā)系統(tǒng)、電源模塊等集中在一個(gè)主機(jī)柜中，考慮到收/發(fā)系統(tǒng)與換能器之間的距離要求，主機(jī)柜的安裝位置受到限制，且不便用戶觀察信息與維修儀器，顯示器界面簡(jiǎn)單，不夠人性化，另外，現(xiàn)有技術(shù)中的一維多普勒計(jì)程儀工藝復(fù)雜，價(jià)格較高，不適用于巨型船舶在狹水道航行、進(jìn)出港、靠離碼頭時(shí)提供船舶橫向運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)據(jù)，因此，迫切的需要一種新型的二維計(jì)程儀來(lái)解決上述使用中、安裝、制造工藝等技術(shù)問(wèn)題，基于此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種高精度二維對(duì)水多普勒計(jì)程儀，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高精度二維對(duì)水多普勒計(jì)程儀，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有技術(shù)中的一維多普勒計(jì)程儀工藝復(fù)雜，價(jià)格較高，不適用于巨型船舶在狹水道航行、進(jìn)出港、靠離碼頭時(shí)提供船舶橫向運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)據(jù)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種高精度二維對(duì)水多普勒計(jì)程儀，包括計(jì)程儀殼體，計(jì)程儀殼體的頂部設(shè)置有收發(fā)器，計(jì)程儀殼體的左壁設(shè)置有外部供電接口，計(jì)程儀殼體的外壁設(shè)置有顯示屏，計(jì)程儀殼體的底部連接有導(dǎo)流罩，導(dǎo)流罩的內(nèi)腔底部設(shè)置有換能器，顯示屏電性輸入連接有信息交換通信處理器，信息交換通信處理器分別電性輸入連接按鍵電路和恒流源電路，信息交換通信處理器電性輸出連接電源控制電路，電源控制電路電性輸入連接中央處理電路，中央處理電路分別電性輸出連接通信控制電路和收發(fā)控制電路，通信控制電路電性輸出連接通信接口電路，收發(fā)控制電路分別電性輸出連接橫軸發(fā)射電路和縱軸發(fā)射電路，收發(fā)控制電路分別電性輸入連接橫軸接收電路和縱軸接收電路，橫軸發(fā)射電路和縱軸發(fā)射電路均電性輸出連接收發(fā)轉(zhuǎn)接電路，橫軸接收電路和縱軸接收電路均電性輸入連接收發(fā)轉(zhuǎn)接電路，收發(fā)轉(zhuǎn)接電路電性輸出連接換能器。

優(yōu)選的，換能器分別電性輸入連接前方信號(hào)、后方信號(hào)、左舷信號(hào)和右舷信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型使用兩雙波束超聲波收發(fā)通道進(jìn)行前、后、左、右四面收發(fā)超聲波信號(hào)，盡量減少了系統(tǒng)的額外開(kāi)支，應(yīng)用先進(jìn)的高性能超聲濾波器處理技術(shù)，提高了去除干擾信號(hào)的能力，大規(guī)模的集成電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理數(shù)字化，無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)，設(shè)備簡(jiǎn)單、精度高、靈活性好、可靠性一致性強(qiáng)，顯示屏與收發(fā)控制電路分布式設(shè)計(jì)，便于顯示信息與器件維護(hù)，采用顯示屏顯示船舶速度與航程信息，操作簡(jiǎn)單實(shí)用，縱橫兩對(duì)雙波束系統(tǒng)，有效地減少船舶縱搖引起的誤差，方便船舶在狹水道航行、進(jìn)出港、靠離碼頭時(shí)提供船舶橫向運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)據(jù)，以便駕駛員加快通航、?？扛蹠r(shí)間、船舶移位等。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型顯示屏原理圖；

圖3為本實(shí)用新型收發(fā)控制電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型換能器原理圖。

圖中：1計(jì)程儀殼體、2收發(fā)器、3外部供電接口、4顯示屏、5導(dǎo)流罩、6 換能器、7信息交換通信處理器、8按鍵電路、9恒流源電路、10電源控制電路、 11中央處理電路、12通信控制電路、13通信接口電路、14收發(fā)控制電路、15 橫軸發(fā)射電路、16橫軸接收電路、17縱軸發(fā)射電路、18縱軸接收電路、19收發(fā)轉(zhuǎn)接電路、20前方信號(hào)、21左舷信號(hào)、22右舷信號(hào)、23后方信號(hào)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-4，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種高精度二維對(duì)水多普勒計(jì)程儀，包括計(jì)程儀殼體1，計(jì)程儀殼體1的頂部設(shè)置有收發(fā)器2，計(jì)程儀殼體 1的左壁設(shè)置有外部供電接口3，計(jì)程儀殼體1的外壁設(shè)置有顯示屏4，計(jì)程儀殼體1的底部連接有導(dǎo)流罩5，導(dǎo)流罩5的內(nèi)腔底部設(shè)置有換能器6，外部供電接口3通過(guò)電纜連接收發(fā)器2，外部供電接口3為收發(fā)器2提供電源，顯示屏4、收發(fā)器2、換能器6之間均通過(guò)電纜連接，收發(fā)器2與換能器6之間用電纜連接來(lái)傳輸信息，導(dǎo)流罩5用于船舶制造時(shí)固定安裝換能器6。

其中，顯示屏4電性輸入連接有信息交換通信處理器7，信息交換通信處理器7分別電性輸入連接按鍵電路8和恒流源電路9，信息交換通信處理器7電性輸出連接電源控制電路10，顯示屏4、按鍵電路8、恒流源電路9均通過(guò)信息交換通信處理器7進(jìn)行控制，顯示屏4的功能是接收收發(fā)控制電路14發(fā)送來(lái)的速度、航程信息，并接受外部按鍵電路8得到的控制命令，處理后轉(zhuǎn)換成命令信息發(fā)送給收發(fā)控制電路14進(jìn)行相應(yīng)功能調(diào)節(jié)，電源控制電路10電性輸入連接中央處理電路11，中央處理電路11分別電性輸出連接通信控制電路12和收發(fā)控制電路14，通信控制電路12電性輸出連接通信接口電路13，收發(fā)控制電路 14分別電性輸出連接橫軸發(fā)射電路15和縱軸發(fā)射電路17，收發(fā)控制電路14分別電性輸入連接橫軸接收電路16和縱軸接收電路18，橫軸發(fā)射電路15和縱軸發(fā)射電路17均電性輸出連接收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19，橫軸接收電路16和縱軸接收電路18均電性輸入連接收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19，收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19電性輸出連接換能器 6，收發(fā)器2的功能是發(fā)射橫軸發(fā)射電路15和縱軸發(fā)射電路17的電振蕩信號(hào)給換能器6，并接收橫軸接收電路16和縱軸接收電路18的超聲波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為速度信號(hào)，輸出至顯示屏4，收發(fā)器2中的發(fā)射電路產(chǎn)生具有一定頻率、寬度和功率的電振蕩信號(hào)送給換能器6，換能器6將電脈沖轉(zhuǎn)換為超聲波脈沖信號(hào)，以兩路雙波束模式分別不停地以相同的發(fā)射角度分別向船首和船尾方向、左舷和右舷方向發(fā)射超聲波，并接收水層中的各種反射信號(hào)，換能器6將所接收的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送到收發(fā)器2的收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19，收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19中采用了先進(jìn)的濾波器技術(shù)，對(duì)接換能器6送回來(lái)的回波信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理后，即可求得多普勒頻移，通過(guò)收發(fā)控制電路14對(duì)其接收的速度信號(hào)和航程信號(hào)在中央處理電路11進(jìn)行處理后，中央處理電路11可將其轉(zhuǎn)換為速度信號(hào)和航程信號(hào)，將速度和航程通過(guò)通信接口電路13輸出至外部設(shè)備，同時(shí)還可接收外部設(shè)備輸入的信息，換能器6分別電性輸入連接前方信號(hào)20、后方信號(hào)23、左舷信號(hào)21和右舷信號(hào)22，換能器6包括發(fā)射換能器和接收換能器，發(fā)射換能器是將電信號(hào)發(fā)送給收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19，將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)信號(hào)，即將電能轉(zhuǎn)換為聲能，形成超聲波信號(hào)向水層發(fā)射，接收換能器則是將從水層反射回來(lái)的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖信號(hào)，即將聲能轉(zhuǎn)換為電能，并將電信號(hào)發(fā)送給收發(fā)轉(zhuǎn)接電路19，為了有效地減少船舶縱搖引起的誤差，采用了兩組雙波束系統(tǒng)，即以相同的角度分別向船首和船尾、左舷和右舷發(fā)射超聲波，形成前方信號(hào)20、后方信號(hào)23、左舷信號(hào)21和右舷信號(hào)22。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。