何鸣飞，王利恒

（武汉工程大学 电气信息学院，武汉430205）

超声波测量是一种利用超声波的反射特性进行距离测量的非接触式测量方式。超声波不易受到外界色彩、光线明暗和电磁场的干扰，即使被测物处于光照条件差、灰尘烟雾较多、强电磁干扰等恶劣的测量环境下，也能有较高的分辨力[1]。超声波测量广泛应用于建筑工程行业测量、中短距离物体辨识等方面。在测距方面，由于超声波在液体和气体这2 种介质中的传播速度均较慢、波长较短，可看成直线传播，不仅衰减较小，方向性好，而且能量易于集中，因此反射信号中的传播信息很容易被识别检测出来。超声波发射器结构也较为简单、体积小，容易提高其抗干扰能力。

影响超声波测距精度的因素较多，包括温度、深度、反射面光滑程度、频率、盲区、换能器特性、多径效应等。在深海测量环境下，随着深度的大幅增加，压力和温度都会发生较大改变，声速也会随之改变，对测距的结果产生影响。故在此重点探讨水下测距时温度、深度、频率及多径效应对测距的影响。

1 超声波测距误差分析及建模

谐振频率高于20 kHz 的声波称为超声波。目前超声波测距的常用方法有声波幅值检测法、相位检测法和渡越时间检测法。声波谐振频率高于20 kHz的声波称为超声波。目前，超声波测距的常用方法有声波幅值检测法、 相位检测法和渡越时间检测法。声波幅值检测法仅能用于特定的反射介质，相位检测法虽然测量精度高但测量距离短，因此通常采用渡越时间检测法进行超声波测距。……