文档介绍：摘要本论文针对“长程超短基线定位系统”的需要,着眼于水声应答器电子舱实现方法的研究。该水声应答器要求在米海深接收测量船发来的询问信号答器的可靠性和工作时间都提出了较高的要求。本论文对水声应答器的软硬件设计及实现方法进行了研究,同时对水声通信的方案进行了计算机仿真。论文的主要研究工作包括:对水声应答器的应用求进行了水声应答器系统的设计和实现研究:设计了跳频填充多进制数字移频键控狹水声通信方案,并通过计算机仿真验证了其可行性。标,提出了—?刂噶畋嗦肽J剑沟靡?刂噶羁梢晕冉〈洌黄德史旨多址技术使得多个水声应答器组网工作成为可能;布涌谛酒沟扩展的萁涌谇崴墒迪郑恢鞔淼ピ4υ谛菝咦刺üD饧觳ǖ方式检测信号极大的降低了功耗;的应用实现了多个目标之问的水声通信。最终实现了一套满足系统指标要求的水声应答器系统。和遥控指令,相应的执行应答、水声通信、深度测量和自检等功能。对水声应前景、设计思想及实现手段进行了探讨;根据“长程超短基线定位系统”的要在对水声应答器系统的设计和研究中,本文针对高可靠、低功耗的设计目关键词:超短基线:水声应答器:水声通信;—;—哈尔滨工程大学硕士学位论文
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第滦髀引言系原点,探测目标的方位和距离。但是,利用水声技术对船舶和水中载体进随着科学技术的发展,特别是随着陆地上资源的快速开发和对能源的需求,近年来人类已经将注意力越来越多地转向海洋资源的开发和利用。水声洋资源开发、水下油气管道的布设、水下电缆的铺设、水下救险、沉船打捞,潜水员定位以及航道异物清除等都要用到水声定位技术。“长程超短基线定位系统研制”是”十五”国家高技术研究发展计划计划Q笞试纯7⒓际踔魈庀潞5琢⑻逄讲夂统上窦际踝ㄌ庵校幌疃懒自从年在美国出现了第一台水声测深仪以后,开始有了水声助航设备。在第二次世界大战中,对水下目标的探测和测量受到了重视,并在战后得到了快速的发展,出现了舰载声呐。船载声呐的主要任务是以本舰为坐标行地理位置蟮刈的测定,直到年代才逐渐发展起来。年,美国华盛顿大学应用物理实验室在达波湾建成的三维坐标跟踪水下武器靶场,在海底放置了四个间距严格测定的水听器,可以在近距离上对带有同步声信标发射机的鱼雷提供距离和方位信息。只要对各个基元的地理位置地坐标芯返牟饬浚涂梢远阅勘暝诖蟮刈曛械奈恢靡约霸硕旒进行测量。定位技术不但广泛应用于军事,在民用方面也越来越多地受到重视,例如海进入二十一世纪,海洋资源开发活动受到世界各国的高度重视。积极发展海洋高新技术,提高国际竞争能力,抢占和开发海洋空间及资源,从海洋中获得更大的利益已成为众多国家世纪的国家发展战略。的应用研究类课题。其研制目标是:开发研制长程超短基线定位系统,为建立水下立体高精度定位系统,解决水下探测和作业的高精度定位问题提供技术装备。哈尔滨工程大学硕士学位论文
长程超短基线定位系统概述按照接收基阵的尺度或应答器基阵的基线长度来分类,水声定位技术可以分为长基线,短基线和超短基线水声定位技术三种。长基线水声定位系统的基阵长度在几公里到几十公里的量级,利用测量水下目标声源到各个基元间的距离确定目标的位置。短基线水声定位系统的基阵长度一般在几米到几十米的量级,利用目标发出的信号到达接收阵各个基元的时间差,解算目标的方位和距离。超短基线定位系统的基阵长度一般在几个厘米到几十厘米的量级,它与前两种不同,利用各个基元接收信号间的相位差来解算目标的方位和距离。若按照工作方式来划分,以上三种定位系统都可以选择使用同步信标工作方式或应答器工作方式。采用同步信标工作方式,要求在待测目标或测量船上都安装高精度同步时钟系统,信标按规定的时刻定时发射信号,并据此确定目标位置。应答器工作方式要求在应答器器和测量船上都安装询问答⑸浠徒邮栈图超短基线水声定位系统示意图哈尔滨工程大学硕士学位论文
是利用水声定位技术实现对水下缀I畹个目标,如舻长程超短基线定位系统进行定位、跟踪和数据传输。最佳定位精度达到千分之五斜距,数据传输率大于每秒五十比特,误码率小于万分之一,系统工作于应答器工作方式。和长基线水声定位系统及短基线水声定位系统相比较,由于其基阵尺寸很小,所以安装比较方便,而且其设备成本相对较低,使用十分灵活。课题主要解决高精度测时测向、高性能水声换能器成阵、复杂信号编码远距离水声通信和数字信号处理软硬件等技术难点,研发具有自主知识产权,达到的试验样机。该系统具有体积小、精度高和使用方便等优点,可广泛应用于深海或大洋资源调查、勘探与开发,海洋工程及水下作业等领域。图袒叨ㄎ幌低秤τ糜赗/ㄎ哈尔滨工程大学硕士学位论文:—
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