CN106290987B - 一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法 - Google Patents
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Abstract
一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法所依托的对水测速精度考核***，主要包括数据采集分析设备、检测标准仪器、惯导设备和多普勒计程仪；检测标准仪器为GPS接收机或北斗接收机；为保障测速精度，需要多普勒计程仪的设备载体在航行过程中保持轮机转速Ve不变，航向偏差≤±1°；以GPS接收机或北斗接收机作为检测标准仪器，试验船在同一航线上往返航行三个航次，三个航次中分别记录ADL测得的试验船相对于各水层的横向分速度和纵向分速度，计算这三个航次的分速度平均值；再进行消流处理，消流处理的结果值的合速度即为样机的待考核速度，最后通过与GPS速度真值比对统计测量偏差；GPS速度真值计算方法与ADL测速过程相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，属于水声测速技术领域。
背景技术
高精度声学多普勒计程仪(Acoustic Doppler Log,ADL)可应用于水面舰船和水下运载器的导航定位，为导航***提供精确的速度信息，以修正导航***由于长时间的速度误差累积，满足远程、长时间航行的导航要求，因此提高多普勒计程仪的测速精度非常重要。
计程仪主要有拖曳计程仪、转轮计程仪、水压计程仪、电磁计程仪、多普勒计程仪、声相关计程仪等类型。其中，多普勒计程仪准确性好，灵敏度高，可测纵向和横向速度，主要用于巨型船舶在狭水道航行、进出港、靠离码头时提供船舶纵向和横向运动的精确数据。多普勒计程仪受作用深度限制，超过数百米时，只能利用水层中的水团质点作反射层，变成对水计程仪。
多普勒计程仪的测速精度分为对地测速精度和对水测速精度两部分。其中，衡量多普勒计程仪对地测速精度的常用方法主要为高精度GPS测速比对法，利用高精度的星站差分GPS的测速精度可到10-2m/s量级，满足对多普勒计程仪的对地测速精度评定需求。但现有的衡量多普勒计程仪对水测速精度的方法容易受风速、风向、各水流层流速流向等因素的影响，难以给出精确地评定多普勒计程仪对水测速精度。
目前，评定多普勒计程仪对不同水流层测速精度的常用方法为：水槽拖车试验、同步比测试验、自身航行试验。
水槽拖车试验适用于工作频率大于300KHz的计程仪精度检验，难以模拟真实的多普勒计程仪复杂的使用环境，不适用于高精度ADL测流精度考核。
同步比测试验是最为简单理想的精度检验方法，但一方面，需要工作频率与被检验多普勒计程仪工作频率不在同一频段的更高精度的计程仪作为检测标准仪器，而国外的高精度大深度多普勒计程仪对我国是全面限制的，这就使得同步比测法无法用于新研制的高精度计程仪；另一方面，实艇条件下，一般不具备同时安装被测和同步比测的计程仪的条件，这进一步限制了同步比测方法的使用。
对于工作频率不大于300kHz的计程仪，且试验船上不具备同时安装被测和同步比测的计程仪时，目前只有通过自身航行试验来考核计程仪的分层对水相对速度测量精度。目前，声学多普勒计程仪检测标准给出的自身航行试验法都是以高精度GPS作为检测标准仪器，检测原理主要有以下几种：
(1)流速比对法(GB/T 24558-2009)
该方法的检测原理为：试验船在同一航线上，进行两个航次试验，第一个航次中同时记录ADL底跟踪速度值(对地速度)与GPS速度值，第二个航次中记录ADL测流速度值(对水速度)，计算ADL底跟踪速度与ADL测流速度的差值(即ADL测得的水流速度)，通过与GPS测得的水流速度相比较的方法统计ADL对水测速偏差。
流速比对法的核心思想在于：ADL测得的水流速度等于GPS测得的水流速度。该方法有一个明显的缺点：GPS测得的流速基准值与ADL的测流精度相关，即考核基准为非独立项。严格意义上，该方法不能用于考核ADL测流精度。
(2)矢量差法(HY/T 102-2007)
该方法的检测原理为：试验船在同一航线上作往返匀速直线航行，在满足要求的试验区内，同时记录被检ADL在同一地点往返航行的直接测量值(海流相对于载体的速度)、GPS测得的对地速度值，然后计算GPS同一地点的往返速度VGPS矢量差(矢量差用N、E分量分别相减后再合成计算)序列的平均值和被检ADL相应地点的往返速度矢量差序列VADL的平均值，最后通过计算相关系数r、回归系数a和b来评判ADL的测速精度。
矢量差法的核心思想在于：被检ADL在同一地点往返航行的直接测量值(海流相对于载体的速度)的矢量差等于载体往返航行的对地速度值(GPS测量值)的矢量差。该思想成立的前提条件是表层洋流速度与被测层洋流速度相同，且不考虑风、浪涌等外界作用力的影响，否则该方法不成立。矢量差法的运用条件，决定了该方法计算精度不高，较适用于平稳流场，如湖泊、江、河或试验场海域)进行试验，不适合在复杂多变的海洋环境中进行试验，故而也无法验证ADL在真实海洋环境中的流速测量精度。
(3)“顺-逆”合速度消流法(自身航行试验)：
该方法的检测原理为：试验船在同一航线上，通过“顺-逆”或“逆-顺”两个航次消流的方式，由ADL对某一深度的水层进行测速，通过与高精度GPS测得的对地速度相比较的方法统计ADL对水测速偏差。
“顺-逆”合速度消流法的核心思想在于：被检ADL在同一航线顺流和逆流航行的直接测量值(海流相对于载体的速度)的合速度之和等于载体顺流和逆流航行的对地速度值(GPS测量值)的合速度之和。该思想成立的前提条件是试验船的航向与洋流、风等外界作用力的方向保持同向。当洋流方向、风向、浪涌流向等外界作用力方向与试验船的航向有夹角时，该方法的计算精度会受到影响，即“顺-逆”合速度消流法的计算精度与洋流流速、风速及洋流流向和风向与试验船航向夹角大小等因素相关。“顺-逆”合速度消流法虽然可以用于在真实的海洋环境中对ADL的流速测量精度进行考核，但为保障考核精度，对试验船的机动、海区海况等试验条件要求苛刻，这就决定了该方法在实际试验中也无法获得很高的考核精度。
发明内容
本发明的目的是进一步降低或消除现有“多普勒计程仪对水测速精度考核方法”中存在的“洋流流速流向、风速风向等外界因素影响ADL对水测速考核精度”的技术缺陷，提出了一种多普勒计程仪对水测速考核的方法。
一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法所依托的对水测速精度考核***，主要包括数据采集分析设备、检测标准仪器、惯导设备和多普勒计程仪；
其中，检测标准仪器为GPS接收机或北斗接收机，GPS接收机，简称GPS；全文中以GPS接收机为例进行专利技术说明；
多普勒计程仪还可以是其他类型的计程仪；
各设备的功能如下：
数据采集分析设备同时采集检测标准仪器发送的试验船实时位置信息和多普勒计程仪发送的试验船实时速度信息；
检测标准仪器同时向惯导设备和多普勒计程仪发送时钟信息；
惯导设备向多普勒计程仪发送试验船航向信息和纵横摇角信息；
多普勒计程仪实时测量试验船的对水速度信息；
为保障测速精度，需要多普勒计程仪的设备载体在航行过程中保持轮机转速Ve不变，航向偏差≤±1°；
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
以GPS接收机作为检测标准仪器，试验船在同一航线上往返航行三个航次，三个航次中分别记录ADL测得的试验船相对于各水层的横向分速度和纵向分速度；然后，对这三个航次记录的各水层横向平均分速度与纵向平均分速度进行消流处理，消流处理的结果值的合速度即为样机的待考核速度，最后，通过与GPS速度真值比对统计测量偏差；
其中，所述的同一航线上往返航行三个航次为“顺-逆-顺”，也可以为“逆-顺-逆”；
GPS速度真值，约等于轮机转速，其计算方法为：
在同一航线上往返航行的“顺-逆-顺”或“逆-顺-逆”三个航次中，先将GPS接收机的速度分解到船的横向和纵向两个方向上，分别求出这两个方向上三个航次的横向分速度平均值、纵向分速度平均值；
再分别求出横向和纵向两个方向上GPS接收机平均速度的平均值；
然后，求出航迹向合速度，即为考核真值；
一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，具体步骤如下：
步骤A、记录第一航次数据；
其中，记录第一航次数据的记录时刻为：
第一航次数据包括：
第一航次多普勒计程仪横向测速结果，记为：
第一航次多普勒计程仪纵向测速结果，记为：
第一航次GPS横向测速结果，记为：
第一航次GPS纵向测速结果，记为：
其中，
以及
分别对应
时刻测得的相应各项结果；
步骤B、记录第二航次数据；
其中，记录第二航次数据的记录时刻为：
第二航次数据包括：
第二航次多普勒计程仪横向测速结果，记为：
第二航次多普勒计程仪纵向测速结果，记为：
第二航次GPS横向测速结果，记为：
第二航次GPS纵向测速结果，记为：
其中，
以及
分别对应
时刻测得的相应各项结果；
步骤C、记录第三航次数据；
其中，记录第三航次数据的记录时刻为：
第三航次数据包括：
第三航次多普勒计程仪横向测速结果，记为：
第三航次多普勒计程仪纵向测速结果，记为：
第三航次GPS横向测速结果，记为：
第三航次GPS纵向测速结果，记为：
其中，
以及
分别对应
时刻测得的相应各项结果；
步骤D、统计上述三个航次的平均值，具体为：
D.1对步骤A的第一航次数据做如下统计：
通过(D11)计算多普勒计程仪横向速度平均值：
通过(D12)计算多普勒计程仪纵向速度平均值：
通过(D13)计算GPS横向速度平均值：
通过(D14)计算GPS纵向速度平均值：
D.2对步骤B的第二航次数据做如下统计：
通过(D21)计算多普勒计程仪横向速度平均值：
通过(D22)计算多普勒计程仪纵向速度平均值：
通过(D23)计算GPS横向速度平均值：
通过(D24)计算GPS纵向速度平均值：
D.3对步骤C的第三航次数据做如下统计：
通过(D31)计算多普勒计程仪横向速度平均值：
通过(D32)计算多普勒计程仪纵向速度平均值：
通过(D33)计算GPS横向速度平均值：
通过(D34)计算GPS纵向速度平均值：
步骤E、对步骤D的三个航次统计的多普勒计程仪和GPS的横向、纵向速度测量值的平均值进行消流处理，具体为：
E.1通过公式(E1)计算多普勒计程仪消流后的横向速度平均值：
E.2通过公式(E2)计算多普勒计程仪消流后的纵向速度平均值：
E.3通过公式(E3)计算GPS消流后的横向速度平均值：
E.4通过公式(E4)计算GPS消流后的纵向速度平均值：
步骤F、由
值的大小可以判定往返航行三航次期间的洋流稳定性以及试验船航向稳定性，进而判定该次考核样本是否有效，ADL对水测速精度值可分为合速度考核与分速度考核两种，具体为：
F.1当以合速度进行考核时，通过(F11)计算GPS速度真值：
多普勒计程仪待考核速度值通过(F12)计算：
由此可得多普勒计程仪对水测速的精度通过(F13)计算：
F.2当以分速度进行考核时，GPS横向速度与纵向速度真值分别通过(E3)和(E4)计算，多普勒计程仪待考核横向速度与纵向速度值分通过(E1)和(E2)计算，多普勒计程仪对水横向与纵向测速精度通过(F21)计算：
至此，从步骤A到步骤F，完成了一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法。
有益效果
本发明一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，与其他对水测速精度考核方法相比，具有如下有益效果：
1.本发明所提出的方法可以减小洋流流速流向、风速风向对多普勒计程仪测流速度考核精度的影响；
2.本发明所提出的方法通过分析抗洋流流速流向、风速风向等外界因素干扰的特性原理，理论分析了本发明所提方法相对于消流法的精度优势，极大地提高了对多普勒测速测流仪仪器设备测速精度评判，促进了高精度多普勒测速测流仪制造行业的发展；
3.本方法不仅对考核多普勒计程仪对水测速精度有效，对考核其它计程仪或计程仪的测流精度同样有效。
附图说明
图1是本发明一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法所依托的对水测速精度考核***原理图；
图2是本发明一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法在风和水流因素时，多普勒计程仪对水测速考核试验船航行的方案示意图；
图3是本发明一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法考虑风和水流因素时，计程仪设备载体试验航行的解算示意图；
其中，1为数据采集分析设备，2为GPS接收机，3为惯导设备，4为多普勒计程仪，5为试验船。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例阐述了本发明所采用的矢量平均法的抗干扰原理，具体为：
影响“顺-逆”合速度标量消流法对ADL测流考核精度的主要因素为各水流层的流速流向和风速风向，下面将从原理上分别分析考虑这些因素影响下，试验船在同一航线上往返匀速直线航行时，GPS接收机测得的试验船速度值VGPS与ADL测得的试验船相对于各洋流层速度值的关系。在以下的分析中，假定：
a.往返匀速直航期间，各洋流层的流速、流向和风速、风向均保持稳定，表层洋流的速度值为记
ADL测得的试验船相对于第k层洋流速度值为
b.往返匀速直航的航迹线重合或近距离平行(航迹线下的洋流状态一致)；
c.往返匀速直航期间，试验船的主机转速V主保持不变。
(1)不考虑风和洋流的影响(平静的海洋面，无洋流)
a)顺流，航向角为β时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
b)逆流，航向角为β+180°时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
则，“顺-逆”两个航程
与VGPS的横向与纵向分速度平均值分别为：
ADL横向速度平均值：
ADL纵向速度平均值：
GPS接收机的横向速度平均值：
GPS接收机的纵向速度平均值：
即有
(2)仅考虑表层洋流的影响(无风，各层洋流的流速流向与表层洋流一致)，表层洋流流向与航向的夹角为
a)顺流，航向角为β时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
上式中，
分别表示表层洋流的横向、纵向速度。
b)逆流，航向角为β+180°时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
上式中，
分别表示表层洋流的横向、纵向速度。
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
同理，可得
(3)仅考虑洋流的影响(无风，各层洋流的流速流向均不相同)，第k层洋流流速为流向与航向的夹角为
a)顺流，航向角为β时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
b)逆流，航向角为β+180°时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
同理，可得
(4)仅考虑风和表层洋流的影响(有风，各层洋流的流速流向与表层洋流一致)，风速为V风，风向与航向的夹角为θ风，第k层洋流流速为
流向与航向的夹角为
a)顺流，航向角为β时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
b)逆流，航向角为β+180°时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
同理，可得
(5)考虑风和洋流的影响地方(有风，各层洋流的流速流向均不相同)，风速为V风，风向与航向的夹角为θ风，第k层洋流流速为
流向与航向的夹角为
a)顺流，航向角为β时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
b)逆流，航向角为β+180°时
ADL测得的试验船相对于第k层洋流的横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
GPS接收机测得的试验船的对地横向速度和纵向速度分别为
横向速度：
纵向速度：
同理，可得
综上，可得如下结论：
“顺-逆”或“逆-顺”两个航程的ADL速度矢量平均值与GPS速度矢量平均值
相等，均为(0，V主)，不受风速、风向和流速、流向的影响，当以GPS速度矢量平均值作为考核基准时，即可对ADL测流精度进行精确考核。
由此得到一种高精度的ADL测流精度考核方法，命名为“矢量平均法”。该方法不受风速、风向、流速、流向等复杂海洋环境的影响，抗干扰能力强，对各层洋流流速的考核精度具有一致性。影响考核精度的主要因素为航向稳定性。
实施例2
本实施例阐述了本发明所提出方法的检测原理以及具体监测步骤。
一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法所依托的对水测速精度考核***原理图如图1所示。
由图1可以看出：对水测速精度考核***中各设备作用如下：1(数据采集分析设备)同时采集2(GPS接收机)发送的试验船实时位置信息和4(多普勒计程仪)发送的试验船实时速度信息；2(GPS接收机)同时向3(惯导设备)和4(多普勒计程仪)发送时钟信息，3(惯导设备)向4(多普勒计程仪)发送试验船航向信息和纵横摇角信息，4(多普勒计程仪)实时测量试验船的对水速度信息。
图2给出了对水测速航行方案示意图，以GPS作为检测标准仪器，试验船在同一航线上往返航行三个航次(如“顺-逆-顺”或“逆-顺-逆”)，三个航次中分别记录ADL测得的试验船相对于各水层的横向分速度和纵向分速度，然后对这三个航次记录的各水层横向平均分速度与纵向平均分速度进行消流处理，其结果值的合速度即为样机的待考核速度，通过与GPS速度真值(约等于轮机转速)比对统计测量偏差。其中，GPS速度真值的计算方法为：在“顺-逆-顺”或“逆-顺-逆”三个航次中，先将GPS速度分解到船的横向和纵向两个方向上，分别求出这两个方向上三个航次的平均速度，再分别求出横向和纵向两个方向上GPS平均速度的平均值，然后求出航迹向合速度，即为考核真值。在以上测量过程中，为保障测速精度，需要多普勒计程仪设备载体在航行过程中保持轮机转速Ve不变，航向偏差≤±1°，具体实现步骤如下：
第一航次数据：
记录时刻：
多普勒计程仪横向测速结果：
多普勒计程仪纵向测速结果：
GPS横向测速结果：
GPS纵向测速结果：
第二航次数据：
记录时刻：
第二航次数据包括：
多普勒计程仪横向测速结果：
多普勒计程仪纵向测速结果：
GPS横向测速结果：
GPS纵向测速结果：
第三航次数据：
记录时刻：
多普勒计程仪横向测速结果：
多普勒计程仪纵向测速结果：
GPS横向测速结果：
GPS纵向测速结果：
统计上述三个航次各种分速度的平均值，分别如下：
第一个航次：
多普勒计程仪横向速度平均值：
多普勒计程仪纵向速度平均值：
GPS横向速度平均值：
GPS纵向速度平均值：
第二个航次：
多普勒计程仪横向速度平均值：
多普勒计程仪纵向速度平均值：
GPS横向速度平均值：
GPS纵向速度平均值：
第三个航次：
多普勒计程仪横向速度平均值：
多普勒计程仪纵向速度平均值：
GPS横向速度平均值：
GPS纵向速度平均值：
对以上三个航次计程仪和GPS的横向、纵向速度测量值的平均值进行消流处理：
多普勒计程仪消流后的横向速度平均值：
多普勒计程仪消流后的纵向速度平均值：
GPS消流后的横向速度平均值：
GPS消流后的纵向速度平均值：
由
值的大小可以判定往返航行三航次期间的洋流稳定性以及试验船航向稳定性，进而判定该次考核样本是否有效。
当以合速度进行考核时，有：
GPS速度真值为：
多普勒计程仪待考核速度值为：
由此可得
多普勒计程仪对水测速的精度为：
当以分速度进行考核时，有
GPS横向速度与纵向速度真值分别如式(7-3)、(7-4)所示，计程仪待考核横向速度与纵向速度值分别如式(7-1)、(7-2)所示，计程仪对水横向与纵向测速精度分别为：
实施例3
本实施例阐述了并比较了本发明所采用的矢量平均法和合速度标量消流法的对水测速精度理论误差值的大小。
现有的计程仪对水测速精度考核方法中，应用最多精度最高也最贴近实际的是“顺-逆”合速度标量相消法，下面将详细分析实际海洋环境下“顺-逆”合速度标量相消法与矢量平均法的考核精度高低。
在实际的海洋环境中，洋流流向和风向与试验船的航向是有一定的夹角的，各层洋流的流向也不相同，唯一能精确控制的是试验船的主机转速V主。采用第2节的外界干扰分析第5项，假设：船航迹向为α，航向角为β，风速为V风，风向与航向的夹角为θ风，第k层洋流流速为
流向与航向的夹角为
试验期间航向角偏差为Δβ。以试验船艏艉向和横向分别为X、Y轴建立解算坐标系，如图3所示给出了考虑水流流向和风向因素时，计程仪设备载体试验航行的解算示意图。
(A)“顺-逆”合速度标量消流法对水测速考核误差分析
当风速、风向和流速、流向稳定，且Δβ＝0时，依据合速度标量消流法测得的试验船速度真值
为：
其中，依据前述(5)中考虑风和洋流的影响中一系列公式可以得出：
而计程仪测得的试验船待考核速度值
为：
其中，依据前述(5)中考虑风和洋流的影响中一系列公式可以得出：
很明显，当
或θ风≠0时，有
即合速度标量消流法的算法误差理论值
经分析可知，在0～90°范围内，ΔV随和θ风的增大而增大。
(B)矢量平均法对水测速考核误差分析
由实施例2中内容分析可知，当风速、风向和流速、流向稳定，且Δβ＝0时，矢量平均法的理论算法误差为0，即
故而，从算法理论误差分析上可知，本发明所采用的矢量平均法对水测速考核精度要高于合速度标量消流法。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，所述方法所依托的对水测速精度考核***包括数据采集分析设备、检测标准仪器、惯导设备和多普勒计程仪；
各设备的功能如下：
数据采集分析设备同时采集检测标准仪器发送的试验船实时位置信息和多普勒计程仪发送的试验船实时速度信息；
检测标准仪器同时向惯导设备和多普勒计程仪发送时钟信息；
惯导设备向多普勒计程仪发送试验船航向信息和纵横摇角信息；
多普勒计程仪实时测量试验船的对水速度信息；
为保障测速精度，需要多普勒计程仪的设备载体在航行过程中保持轮机转速Ve不变，航向偏差≤±1°，其特征在于：
以GPS接收机作为检测标准仪器，试验船在同一航线上往返航行三个航次，三个航次中分别记录测得的试验船相对于各水层的横向分速度和纵向分速度；然后，对这三个航次记录的各水层横向平均分速度与纵向平均分速度进行消流处理，消流处理的结果值的合速度即为样机的待考核速度，最后，通过与GPS真值比对统计测量偏差；
其中，所述的同一航线上往返航行三个航次为“顺-逆-顺”，或为“逆-顺-逆”；
GPS速度真值，约等于轮机转速，其计算方法为：
在同一航线上往返航行的“顺-逆-顺”或“逆-顺-逆”三个航次中，记录GPS接收机位置信息，计算出试验船的实时速度；再将该速度分解到试验船的横向和纵向两个方向上，分别求出这两个方向上三个航次的横向分速度平均值、纵向分速度平均值；
再对分速度平均值进行消流，分别求出三个航次横向和纵向两个方向上GPS接收机平均速度的平均值；
然后，求出航迹向合速度，即为考核真值；
具体步骤如下：
步骤A、记录第一航次数据；
步骤B、记录第二航次数据；
步骤C、记录第三航次数据；
步骤D、统计上述三个航次各种分速度的平均值；
步骤E、对步骤D的三个航次统计的多普勒计程仪和GPS的横向、纵向速度测量值的平均值进行消流处理；
步骤F、由消流处理后的GPS的和横向速度测量值的平均值
的大小可以判定往返航行三航次期间的洋流稳定性以及试验船航向稳定性，进而判定该次考核样本是否有效，最终以合速度考核法或分速度考核法计算多普勒测速测流仪的对水测速精度。
2.如权利要求1所述的一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，其特征还在于：
步骤A中，记录第一航次数据的记录时刻为：
第一航次数据包括：
第一航次多普勒计程仪横向测速结果，记为：
第一航次多普勒计程仪纵向测速结果，记为：
第一航次GPS横向测速结果，记为：
第一航次GPS纵向测速结果，记为：
其中， 
分别对应时刻测得的相应各项结果。
3.如权利要求2所述的一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，其特征还在于：
步骤B中，记录第二航次数据的记录时刻为：
第二航次数据包括：
第二航次多普勒计程仪横向测速结果，记为：
第二航次多普勒计程仪纵向测速结果，记为：
第二航次GPS横向测速结果，记为：
第二航次GPS纵向测速结果，记为：
其中，
以及
分别对应
时刻测得的相应各项结果。
4.如权利要求3所述的一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，其特征还在于：
步骤C中，记录第三航次数据的记录时刻为：
第三航次数据包括：
第三航次多普勒计程仪横向测速结果，记为：
第三航次多普勒计程仪纵向测速结果，记为：
第三航次GPS横向测速结果，记为：
第三航次GPS纵向测速结果，记为：
其中，
以及
分别对应
时刻测得的相应各项结果。
5.如权利要求4所述的一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，其特征还在于：
步骤D，具体为：
D.1对步骤A的第一航次数据做如下统计：
通过(D11)计算多普勒计程仪横向速度平均值：
通过(D12)计算多普勒计程仪纵向速度平均值：
通过(D13)计算GPS横向速度平均值：
通过(D14)计算GPS纵向速度平均值：
D.2对步骤B的第二航次数据做如下统计：
通过(D21)计算多普勒计程仪横向速度平均值：
通过(D22)计算多普勒计程仪纵向速度平均值：
通过(D23)计算GPS横向速度平均值：
通过(D24)计算GPS纵向速度平均值：
D.3对步骤C的第三航次数据做如下统计：
通过(D31)计算多普勒计程仪横向速度平均值：
通过(D32)计算多普勒计程仪纵向速度平均值：
通过(D33)计算GPS横向速度平均值：
通过(D34)计算GPS纵向速度平均值：
6.如权利要求5所述的一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，其特征还在于：
步骤E，具体为：
E.1通过公式(E1)计算多普勒计程仪消流后的横向速度平均值：
E.2通过公式(E2)计算多普勒计程仪消流后的纵向速度平均值：
E.3通过公式(E3)计算GPS消流后的横向速度平均值：
E.4通过公式(E4)计算GPS消流后的纵向速度平均值：
7.如权利要求6所述的一种多普勒计程仪对水测速精度考核的方法，其特征还在于：
步骤F，具体为：
F.1当以和速度进行考核时，通过(F11)计算GPS速度真值：
多普勒计程仪待考核速度值通过(F12)计算：
由此可得多普勒计程仪对水测速的精度通过(F13)计算：
F.2当以分速度进行考核时，GPS横向速度与纵向速度真值分别通过(E3)和(E4)计算，多普勒计程仪待考核横向速度与纵向速度值分通过(E1)和(E2)计算，多普勒计程仪对水横向与纵向测速精度通过(F21)计算：
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