水下声学温度场测量方法的抗差性研究.pdfVIP

第 4O卷第 2期 浙 江 工 业 大 学 学 报 Vo1．40NO．2 2012年 4月 JOURNAIOF ZHEJIANGUNIVERSITY OFTECHNOI()GY Apr．2012 水下声学温度场测量方法 的抗差性研究 张祝军 ，蔡 勇。，樊 炜 ，阮 健 ，柴 国钟 (1．浙江工、大学 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室 ，浙江 杭州 310032 2．杭州电子科技大学 机械电子T程 研究所 ，浙江 杭州 31O018) 摘要 ：传统的最小二乘法不具备抗御粗差的能力．当参与温度场重建的声学数据 中包含粗差 时，容 易导致重建的失败．针对水下测得的声学数据 中不可避免地含有粗差的情况 ，将抗差最小二乘法引 入温度场重建．依据飞渡时间计算值 的范围，建立飞渡时间数据预处理程序 ，找 出实验数据 中的粗 差，增加 了温度场还原过程的抗差性．实验结果表 明，以上措施 能在一定程度 上抑制粗差对温度场 重建结果 的影响． 关键词 ：声学测量；温度场重建；粗差；抗差最小二乘 中图分类号 ：TB52 文献标志码 ：A 文章编号 ：1006—4303(2012)02—0172—06 Studyon robustnessofunderwateracoustictemperature fieldmeasurementmethod ZHANGZhu—jun ，CA1Yong ，FANWei，RUAN Jian ，CHAIGuo—zhong (1．KeyLaboratoryofEM ，MinistryofEducation．Zh@angUniversityofTechnology，Hangzhou310032，China 2．InstituteofM echatronicEngineering，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China) Abstract：TheLSmethoddoesnothavetheabilityofresistinggrosserrors．W hen grosserrors occurin the acoustic data，the reconstruction may fail． Since the acoustic data measured underwater unavoidably contain gross errors，a robust leastsquaresmethod is proposed and applied to thetemperaturefield reconstruction． In orderto find grosserrors，a preprocessing progressisestablished based on therangeofthe calculated TOF value，which improves the robustnessofthesystem．Experimentalresultsshow thatthesemeasurescaneffectivelylimitthe unfavorableinfluencethatgrosserrorsexertonthetemperaturefield reconstruction． Key words：acoustic SqUares 声学温度场测量是非接触式测量方法 的一种 ， 基础 ．传统的最小二乘法适用于正态分布的样本 ， 测量过程 中设备与被测流体不存在直接接触 ，具有 在处理含有较小随机性误差的大容量样本时能得到 不下扰 目标场 ，不受高温 、强腐蚀等环境 因素限制的 比较理想 的结果 ，但不具备抗御测量粗差的能力 ，对