雙頻測深儀所測得的水底回波實際上是聲波在穿越不同密度的介質(zhì)時在分界面上的反射波。聲波在通過的聲阻抗不同的兩種介質(zhì)時，在媒界面上將產(chǎn)生反射，聲阻抗差別越大，反射的聲強(qiáng)度越大。反射能量與入射能量之比值，稱為反射系數(shù)。
雙頻測深儀是一種單波束雙頻測深設(shè)備，其工作原理與傳統(tǒng)單頻高頻測深儀相同，均采用了聲學(xué)回聲測距原理，相對于原來的單頻高頻測深儀它增加了低頻工作部分。兩個聲學(xué)通道的模擬前端組件(發(fā)射、接收)以及信號的處理運算都是相互獨立，互不影響的。但是由于低頻聲波與高頻聲波在介質(zhì)中傳遞的物理特性不同，低頻聲波發(fā)射功率要遠(yuǎn)大于高頻聲波，在有水底沉積物時低頻聲波可能穿過水底表面較為柔軟的部分介質(zhì)(如浮泥) ,傳遞到更深處。測深儀的測深結(jié)果能夠提供更有用的關(guān)于水底地形和沉積物的信息。
雙頻測深儀的判斷依據(jù)：
由聲波的反射定理可知，聲波的反射系數(shù)與反射界面上兩種介質(zhì)的聲阻抗有關(guān);聲阻抗相差越大，則反射系數(shù)越大;在相同能量的入射波時，反射波能量越大。對于高頻聲波來說，由于浮泥層的衰減影響，高頻回波(反射波)只出現(xiàn)在水體與浮泥層分界面。而低頻聲波在浮泥層衰減較小，在浮泥層下方的各個分界面也會出現(xiàn)回波(反射波)，其各個回波的大小取決于到達(dá)該分界面時低頻聲波的能量和分界面兩端的介質(zhì)。
測深儀通過計算測量從發(fā)射聲波脈沖到接收到水底回波(反射波)的時間來取得水體的深度。在水下測量領(lǐng)域，對測深儀判斷水底回波(反射波)有兩種不同的算法:回波前沿法和最大能量法。
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