新型的基于傾角法海流測(cè)量?jī)x的研究與開發(fā)

(2)數(shù)據(jù)處理。將BCD編碼方式的海流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可被用戶識(shí)別的EXCEL文檔，該部分可以對(duì)單文件、多文件、全部文件操作。
(3)圖形繪制。利用Matlab 7．1強(qiáng)大的繪圖功能，繪制某段時(shí)間內(nèi)流速、流向隨時(shí)間變化的二維曲線圖。
傾角法海流測(cè)量?jī)x上電后啟動(dòng)初始化，進(jìn)入接收狀態(tài)，它通過(guò)RS 485接口接收上位機(jī)發(fā)送的指令，做出相應(yīng)的響應(yīng)，一經(jīng)確認(rèn)進(jìn)入工作狀態(tài)。工作方式分為定時(shí)3 min，5 min，30 min采樣間隔，數(shù)據(jù)回放。在每個(gè)采樣間隔內(nèi)分別對(duì)流速、流向采樣30 s，溫度采樣3 s。如果接收工作方式字有效，方式字設(shè)為采樣，啟動(dòng)定時(shí)器時(shí)鐘芯片，開始進(jìn)行采樣管理初始化，分別對(duì)海流的流速、流向、溫度數(shù)據(jù)采樣，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。上位機(jī)發(fā)送給海流測(cè)量?jī)x的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)如表1所示。其中，控制字節(jié)用于上位機(jī)對(duì)傾角法海流測(cè)量?jī)x進(jìn)行工作狀態(tài)的控制；當(dāng)傾角法海流測(cè)量?jī)x接收到上位機(jī)發(fā)送的指令后，會(huì)向上位機(jī)發(fā)送返回信號(hào)，用來(lái)說(shuō)明控制命令是否執(zhí)行。
由于用二進(jìn)制形式保存文件可以大大節(jié)省存儲(chǔ)空間，所以傾角法海流測(cè)量?jī)x將采集的原始海流數(shù)據(jù)保存為8421BCD碼，但是字節(jié)與字符并不一一對(duì)應(yīng)，用文本文件打開時(shí)，顯示的數(shù)據(jù)為不易識(shí)別的亂碼，用戶分析時(shí)帶來(lái)諸多不便。因此本文設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序。因?yàn)?421BCD碼每4位表示1個(gè)十進(jìn)制數(shù)，所以可以將包含海流信息的一串BCD碼轉(zhuǎn)換成字符串，按照一定的數(shù)據(jù)格式輸出到Excel文件中。為了使用方便，本文不僅設(shè)計(jì)了單文件轉(zhuǎn)換程序，還可以一次處理多個(gè)文件，供用戶選擇。關(guān)于數(shù)據(jù)分析處理方法、有效數(shù)據(jù)選取等數(shù)據(jù)處理規(guī)則參照國(guó)標(biāo)(GB17378．2—1998)海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范相關(guān)章節(jié)。

2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論
傾角法海流測(cè)量?jī)x不僅從理論上證明了可行性，而且與實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，圖5為傾角法海流測(cè)量?jī)x與安德拉海流計(jì)在青島棧橋水域測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比圖。實(shí)驗(yàn)證明，該測(cè)量?jī)x工作穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理精度較高。傾角法海流測(cè)量?jī)x可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)為：流速：0～300 cm／s，分辨率：0．2 cm／s，準(zhǔn)確度：2％±1 cm／s；流向：0～360°，分辨率：0．1°，準(zhǔn)確度：±2°；水溫：-5～35℃，分辨率：0．05℃，準(zhǔn)確度：0．1℃；海流測(cè)量最大水深為100m。

3 結(jié)語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)了一種新型的基于傾角方法的海流測(cè)量?jī)x。與國(guó)外產(chǎn)品相比，該傾角法海流測(cè)量?jī)x成本較低、性能良好、運(yùn)行可靠、操作方便、有較好的推廣前景。