320M测深仪使用手册

320M测深仪使用手册第1页共15页320M测深仪使用手册4面板4.1概貌320M型测量回声测深仪的操作面板（参见《新建文件夹（2）》中I），它包括全部的初级功能—这些功能由专门设计的面板上直接提供。初级功能包括四位数的深度值液晶（LCD）显示以及下列控制功能：电源，纸速，显示亮度，量程，分段，TX电源（发射器电源），RX增益（接收器增益）。而且，面板上还有二级功能接口，由两项独特的控制功能组成：菜单选择这些功能控制由旋纽和按扭开关组合实现，并且在使用时有（两行）16个字符的液晶显示伴同，从而实现对320M的各项二级功能的控制。初级功能及其操作在本节叙述，二级功能在其后叙述。应当指出，320M测深仪的各项功能，初级的也好次级的也好，都是“软件编码”式的控制，即：开关决不去直接控制测深仪的硬件，而纯粹是向320M的计算机提供控制信息。因此，该测深仪的操作特点是实现了完全的软件控制。注意：在一个发射—回波回合中，320M决不改变其参数值。尽管操作人员的输入立即被测深仪所接受，但在下一次发射之前决不起影响。4.2初级功能4.2.1电源开关这个纽子开关给测深仪通电，开关接通后时，二级功能各接口、串行外接口和面板上的各开关同时被激活，TXPOWER（电源）开关控制着声波发射功能，而PAPERSPEED开关控制着纸记录的功能。4.2.2高频通道/低频通道的液晶显示器这些四位数的液晶显示器显示的是由深度测算软件给出的水深值。该软件对接收到的声波讯号的振幅——时间记录进行滤波后的一个记录段进行检查，找到海底回波所在的位置并进而确定其水深。这个水深值是经过声速及探头吃水改正的，然后换算为米值，再显示出来。每一次新测深值都要和已测的水深值进行对比，如果它们之间的差别超过一定的限度（叫做“跟踪门限”），液晶显示为“————”，而不是水深的数值。如果发射电源是切断的（TXPOWER并关位于OFF处），那么深度显示的内容就是“OFF”，以指明这个状态。接收增益接收增益开关（RXGAIN）用来控制模拟接收器的灵敏度（即接收增益）。在极浅水深地区测水深时，降低模拟接收器的增益是有用的措施。这在妨碍回波接收的同时降低了噪音的水平。而在水深很大时，加大接收增益则是有用的。320M测深仪使用手册第2页共15页接收增益开关的AGC位置使测深仪处在接受讯号的自动增益控制状态。4.2.4发射功率发射功率控制开关（TXPOWER）调节正在发射的声脉冲的能量，其原理就是控制处在开关模式下的发射器的输出阶段的工作时段的长度。虽强功率的讯号总时给出最强的回波，但它们也导致较大的回波到达持续时间和混响，这在浅水区工作时会使海底回波的记录不明显。在浅水区，如果同时使用高的接收增益（RXGAIN）和强的发射功率（TXPOWER），会使回波讯号的水平高到使接收器饱和，反而招致海底回波讯号被杂音淹没。4.2.5量程量程开关（RANGE）选择水柱的“有效窗口”的尺寸。测深仪只对水柱这段窗口进行操作。也就是测深仪的记录器要记录那段水柱。测深仪的海底探测软件也就在这个窗口水柱段中寻找回波讯号。海底必须在这个选用的水深窗口之内，以使测深仪工作有效。320M测深仪提供了八个量程档：10，20，50，100，200，500，1000及2000米。4.2.6分段开关上节所述的量程开关只是确立了有效窗口的尺寸，即一段水柱的长度。此段水柱在整个水柱中的深度或者说位置，由分段开关（PHASE）选择。此开关的效果因此也依赖于量程开关的设定值。表1.由量程开关和分段开关共同确定的测量窗口的深度上限及下限注意，在相邻的分段值之间，总有50%的重叠率。分段开关中有一档（AUTO），具有自动分段选择功能，即不由操作人员来选择分段值。此时，只要海底的深度不超过量程开关给定的最大深度，那么320M测深仪系统能自动地调整分段设定值并保持海底在有效窗口的范围之内。4.2.7标记标记开关（MARK按钮）用来在记录纸上生成一个记号（又称定位记号）。当测深仪的记录纸在工作走动状态时，按记录开关就在记录纸上印上系统时间、日期、低频通道和高频通道给出的水深读数，GPS定位数据（如果有的话），以及标记源（M），这种事件标记也可由外接的数据跟踪器（datalogger）或由测深仪的时间系统提供控制来触发。4.2.8纸速320M测深仪使用手册第3页共15页纸速钮（PAPERSPEED）用来选择记录器走纸的速度，能提供走纸速度有2，4，8，16，32，64和128（毫米/分钟），纸速开关的OFF档中止一切纸记录操作。4.2.9亮度这个亮度旋纽（DIM）控制着面板上所有的液晶显示的亮度。这项控制功能与记录器面板上的亮度（DIM）控制互不相关。4.3二级功能接口界面二级功能接口界面包括莱单(NENU)和选择(SELECT)开关以及两行16字符的液晶显示。菜单开关和选择开关是旋纽式开关和按键式开关的组合。正如下面要介绍的那样，它们能使你调用范围宽广的二级功能。4.3.1菜单开关它是旋纽开关和按键开关的一种组合。转动旋纽会引发一系列的二级功能菜单在双行16字符的液晶显示器上显示出来。当菜单开关转到一个新的位置上时，一个新的二级功能菜单就在显示屏上出现注意，此旋纽是软编码的（柔性编码），因而一定的旋转角度并不对应于一个确定的菜单项目。这个开关更像是一个鼠标器或者一个跟踪球。4.3.2选择开关用此开关来调节在二级功能菜单上出现的参数。此开关也是旋纽开关和按键开关的组合。转动一下这个开关，调节值就立即激活的显示窗口上显示出来，但测深仪要在下一个发射—接收循环过程中用这些新的参数值。4.3.3“*”和“？”号指示在二级功能界面中有两个特殊符号，用来向操作人员提供重要讯息。如果一个“*”号出现在显示屏的右手下角，它就意味着至少还有一个次级菜单可由此处达到。压一下菜单开关（MENU），用户就可以进入一个次级菜单。重复地按压菜单开关会带你周到一切可达到的次级菜单，并最终返回这些次级菜单的母菜单。旋转菜单开关可使你由任何一个菜单或者任何一个次级菜单进入到菜单开关的下一个菜单（母菜单）选择之中。如果菜单显示屏在一项参数之后出现一个“？”，那就意味着用户在测深仪系统使用这项参数选择前必须采纳这项选择。按压一下选择开关就完成这项选择；此时，“？”符号消失，所显示的参数值就存进“不掉电内存”，而且它将用在一个声波发射—接收回合中。5.二级功能本节将概要地介绍320M回声测深仪的各项二级功能以及用户使用前节介绍的二级功能接口界面来调用这些二级功能的方式。二级功能参数与初级功能参数不同，它们是“软件编码”的，因而它们的当前值不能像初级参数的当前值那样，可由面板上的开关（例如接收增益开关RXGAIN）的位置来锁定。这样，就必须把二级功能参数的值保存在断电后也不会丢失数据的不掉电内存（NVM）之中；这也是能做到的。当电源接通时，所存贮的二级功能参数的值就从NVM中再读出来；如果这时一个核对误差误差被扦测出来，该参数的系统自选值就被存进去。图4的流程图摘要说明了各主菜单与子菜单之间的结构关系（各菜单相应的二级功能分述如下）。5.2MPM软件320M测深仪使用手册第4页共15页这一屏菜单显示MPM系统软件的当前各软件（菜单）的个数及版本号。投有参数选择事宜，只是提供系统配置的信息。5.3打字机软件PrinterSoftware这一屏显示打字机软件的菜单个数及版本号。这些信息来自打字机本身。这只是提供一种快速的指示，证明由打字机到MPM的串行数据传输是起作用的。如果显示的数字全是零，那说明该项数据传输还没工作，或者是打字机没接上。5.4声速设定软件SpeedofSound范围：1400~1600米/秒，或4593~5249尺/秒步进：1米/秒，或1尺/秒自选值：1500米/秒或4921尺/秒这项功能允许你为回声测深仪设定计算一切深度用的声速值。用户在进行声速核对时进行此项调整，或者依声速测深仪测定的结果取一段水柱的声速平均值作为期待值而输入测深仪。5.5换能器吃水深度Draft：LF/HF范围：0~10.00米，或0~32.80尺步进：0.01米，或0.01尺自选值：00吃水（Draft）指的是换能器到实际水面的真实距离。该菜单的主要用途是保证回声测深仪的水深测量值的输出能得到换能器位置的改正。吃水值能对低频通道（LF）及高频通道（HF）单独地设值。按压菜单开关使你从一个通道的偏移值设置过渡到另一频道c正常情况下，这项设置在作声速核对时进行。5.6发射干扰压制TXBlanking范围：0~10.0米或0~32.8尺步进：0.1米或0.1尺自选值：2.5米或8.2尺本菜单参数的调整定义的是从换能器算起的千个距离，以分米（0.1米）或0.1尺为单位。此项软件仅当所定义到距离进入有效窗口内时才有效，典型的有效场合是分段开关（PHASE）设定在1时。本软件有两项功能：它为测深仪在窗口深度区间中确定一个深度点，从这点起海底深度探测软件才开始向下搜寻海底回波讯号；以及使深度数字化采样器不会由于发射器的发射或混响而错误地被触发起动。本菜单届于高层菜单。按压一下菜单开关（MENU）将进入它的次级菜单TXBLANKOVERLAY。5.6.1发射干扰压制深度标记TXBLANKOVERLAY范围：OFF/LF/LFOverlay/HFOverlay/BothOverlay步进：无自选值：无这项选择使发射干扰压制深度的选择值以细实线的形式标记在测深仪的纸记录上。虽然压制深度值只设定一个值，但标记仍要分别高频（HF）或低频（LF）通道。这是因为，这个深度值是从发射换能器的表面算起的，而不同的通道的换能器到水面的距离可能不同，因而这个压制深度会不同。按压一下菜单键（MENU）就返回主菜单TXBLANKING。320M测深仪使用手册第5页共15页5.7跟踪门菜单TrackingGateMenus一个跟踪门就是一个可调的（可选的）深度窗口，窗口的中心在海底回波附近。跟踪门用来决定各个具体的深度回波讯号是否可接受。如果一个回波讯号落在这个窗口之外，那这个讯号就被判定无效而被拾弃。海底跟踪的数理算法只允许一定个数的连接到达的回返讯号作为有效反射讯号用来确定海底的真实位置。5.7.1跟踪方法GatingMethod菜单范围：none/automatic步进：无自选值：无这项子菜单的功能是使用户选择他喜欢的控制海底跟踪的数理方法。如果选的是“none”，那测深就接受所有被数字化采集到深度值。如果选的是“automatic”（自动），那测深仪软件就用一个浮动的跟踪窗口去确定回波资料的可用性。软件系统到头来将用最新的（当前的）窗口深度去更新改进原初的海底回波采集窗口以适应不同的海底情况。本菜单属于高层菜单。按压一下菜单键（MENU），就进入子菜单TRACKINGGATE。5.7.2跟踪门菜单TRACKINGGATE范围：2.0~50.0米或2.0~50.0尺步进：1.0米或1.00尺自选值：10.0米或32.89尺这项软件的功能是设定跟踪门的大小，或者说是海底深度值的可接受的变化范围。数字化采集器（海底探测器）对先前已有的一定个数的水深计算值保持跟踪，最新测到深度值依曲线拟合原理与已有的深度值进行对比。如果新测值在跟踪宽度内与曲线拟合，那它就接受并且在四位数的液晶显示给出“----”。跟踪门技术保证了海底测深在一定范围中的稳定性，不受讯号强弱的影响。如果门限很窄，那些由于信号质量差而引起的记录跳动就看不到了。操作人员看到的是没有海底被探测到。这就减少了由于数字化采集器无法判定信号的可靠性而带来得困惑，并促使操作人员对测深仪进行调整以改进讯号的质量。按压菜单键（MENU）将进入字菜单TRACKINGOVERLAY。5.7.3跟踪标记TrackingOverlay菜单范围：Off/GateforLF/GateforHF/GateforBoth步进：无自选值：无这个子菜单的功能是让你选择是否在测深记录纸上用框住海底的二条实线来标记跟踪门的位置。按压菜单键（MENU）就返回主菜单，TRACKINGGATE。5.8脉宽调