1.一种简便的adcp流量校准方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤1,计算由底跟踪船速推导的坐标矢量差δpbt和由gps定位信息推导的坐标矢量差δpgps之间的差值δp,包括以下子步骤,
步骤1.1,利用各历元的底跟踪船速计算adcp走航过程中的航迹终点和航迹起点的坐标矢量差δpbt,
步骤1.2,利用各历元的gps定位信息计算adcp走航过程中的航迹终点和航迹起点的坐标矢量差δpgps,
步骤1.3,利用步骤1.1所得δpbt和步骤1.2所得δpgps,得到二者的矢量差δp,实现如下:
δpx=δpx,bt-δpx,gps,δpy=δpy,bt-δpy,gps
其中,δpx/δpy为矢量差δp的东/北分量,δpx,bt/δpy,bt为坐标差δpbt的东/北分量,δpx,gps/δpy,gps为坐标矢量差δpgps的东/北分量;
步骤2,根据各历元底跟踪船速的大小,将δp分配到各历元的底跟踪船速中,实现由底质流动引起的底跟踪船速偏差改正,包括以下子步骤,
步骤2.1,将δp和各历元底跟踪船速vbt建立联系,实现如下,
设v’bt为改正后的底跟踪船速,n为历元总个数,i为历元标号,由δp=δpbt-δpgps,得到
其中,vbt,i为第i个历元的底跟踪船速,v’bt,i为改正后第i个历元的底跟踪船速,δti为第i个历元和第i-1个历元间的时间间隔;
步骤2.2,设dbt,i为基于底跟踪船速计算的第i个历元和第i-1个历元间的距离间隔,dgps,i为基于底跟踪船速计算的历元i和i-1间的距离间隔,由于adcp走航过程中船速基本保持均速,根据各历元的航迹长度,按比例将δp分配到各历元的底跟踪船速vbt中,实现如下:
步骤2.3,计算改正后的底跟踪船速v’bt,实现如下:
其中,vx,bt,i/vy,bt,i为第i个历元的底跟踪船速的东/北分量,v′x,bt,i/v′y,bt,i为第i个历元的改正后的底跟踪船速的东/北分量;
步骤3,对断面流量q进行校准,包括以下子步骤,
步骤3.1,利用adcp水跟踪获得的相对流速vwt和改正后的底跟踪船速v’bt,计算改正后的绝对流速vws,vws=vwt-v’bt;
步骤3.2,根据改正后的底跟踪船速v’bt和改正后的绝对流速vws,计算校准后的断面流量,实现adcp流量校准。
2.根据权利要求1所述简便的adcp流量校准方法,其特征在于:步骤1.1,利用各历元的底跟踪船速计算adcp走航过程中的航迹终点和航迹起点的坐标矢量差δpbt,实现方式如下,
设n为走航过程的总的历元数,δt为前后两个历元的时间间隔,vx,bt/vy,bt为底跟踪船速vbt的东/北分量,利用底跟踪船速vbt计算最后一个历元到第一个历元的坐标差δpbt,
其中,δpx,bt/δpy,bt为坐标差δpbt的东/北分量。
3.根据权利要求1所述简便的adcp流量校准方法,其特征在于:步骤1.2,利用各历元的gps定位信息计算adcp走航过程中的航迹终点和航迹起点的坐标矢量差δpgps,实现如下:
设be为最后一个历元的大地纬度,bs为第一个历元的大地纬度,le为最后一个历元的大地经度,ls为第一个历元的大地经度;e是地球的平均半径,ε是地球的扁率,得到航迹终点和航迹起点的坐标矢量差δpgps,
其中,δpx,gps/δpy,gps为坐标矢量差δpgps的东/北分量。
4.根据权利要求1或2或3所述简便的adcp流量校准方法,其特征在于:步骤3.2,根据改正后的底跟踪船速v’bt和改正后的绝对流速vws,计算校准后的断面流量,实现如下:
设k为垂直方向上的单位向量,t为断面走航的总时间,zl(t)和zu(t)分别为各历元获得的流速剖面的底部和顶部深度,t为观测时间,dz为沿水深方向上的微分,dt为时间上的微分,得到校准后的断面流量q,
其中,vx,ws/vy,ws为绝对船速的东/北分量,v′x,bt/v′y,bt为改正后的底跟踪船速的东/北分量。
5.一种简便的adcp流量校准系统,其特征在于:用于如权利要求1至4所述一种简便的adcp流量校准方法。