文档介绍：摘要水声定位系统在海洋科学领域应用广泛,但原有系统大多或设备庞大、操作复杂,或作用范围小、精度低,很难真正满足使用需求。水声学、数字信号处理、通信理论的逐步成熟,电子技术如等技术的发展,为我们提供了丌发更先进定位系统的可能。主被动水声定位系统利用”旯钩伤露ㄎ豢蚣堋1欢绞蕉ㄎ幌统通过测量水下目标噪声源波达方向,利用纯方位交汇方法解算目标水平位置;主动方式利用水下合作目标声源信号抵达时间,通过双曲面交汇方法解算目标位置。各浮标的测量数据需要传输到主控计算机,由主控计算机进行无线微波通信可实现船载基站对浮标的远距离遥控及浮标数据的回传,进而实现大范围的水声定位。如何实现利用无线电进行数据传输以及如何保障无线电数据通信的可靠、稳定是本文的主要任务,它包括⒋砥骱可编程逻辑器件等硬件接口的实现,基站平台链路层、网络层及应用层协议的设计与实现。本论文的研究工作主要是主被动水声定位系统基站平台的软硬件设计、实现。主要包括:⒒酒教ㄓ布纳杓朴氲魇裕和软件的设计与调试。关键词:扩频通信;无线电通信基站;现场可编程逻辑器件;数字信号处理器;直接序列扩频电台;全球定位系统综合、解算。哈尔滨工程大学硕十学位论文
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作者┳:鱼丝塾哈尔滨工程大学学位论文原创性日期:伽矿年滤本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
第滦髀课题背景及意义水声定位系统现状由于其无可替代的重要战略地位,海洋越来越受到各国的重视。随之而主被动水声定位系统正是为保证某水下武器定型试验和科研试验质量而建设的水下靶场测量设备。该设备的主体由显控计算机、无线电基站、浮标和水下声信标组成。本论文正是无线电基站的设计与实现。迄今为止,水下运动目标轨迹测量的主要手段仍是依赖于几何原理的水篖、短篠和超短基线定位系统长基线定位系统幕蟪ざ纫话阍诩赴倜椎郊盖祝枰T诤5布设三个以上的基元,以一定的几何图形组成海底定位基线阵,工作船虮测目标话阄挥诨哒笾冢ü饬磕勘暧牖V涞木嗬肜慈范勘的坐标,工作方式有声学应答式、电触发式两种。长基线定位系统的优点是在较大的范围上可以达到较高的定位精度;缺点是系统构成复杂,声基线阵庞大,费用高昂,大量的水下或海底设施造成校准、布放、回收、使用和维短基线定位系统叱ざ纫话阄<该椎郊甘祝蚧蟪叽缧《得名。通常是在船底或船舷布置三个以上的基元构成基线阵,通过测量声波在来的是各国海军开支逐年上升,技术投入逐年加大。我国也相应加大海军建设的投入,尤其加大了对高新武器装备研制与发展的投入。水下武器一般担负跟踪、侦察、攻击等任务,而且要躲避敌人的跟踪,因此对武器的设计有很高的要求,同时还要有完善的检验手段对武器进行鉴定,为此需要建设水下靶场,通过测量水下武器的运动轨迹,达到检验武器性能的目的。声学定位方法。在这些方法中,根据声学定位系统测量基线的长度,我们将水声定位系统分为三种类型:长基线定位系统基线定位系统篣稹护的极大困难。哈尔滨程大学硕十学位论文
,进而推算出目标的坐标。因为基线阵是布置在船体上的,所以短基线定位系统需要配有垂直参考单元⒙蘧⒉慰甲晗低一般用或等。短基线定位系统的优点是系统组成简单,便于操作,不需要组建大规模水下基线阵,测距精度高:缺点是基线阵要求具有良好的几何图形和较高的安装精度,整个系统需要做大量的校准工作。超短基线定位系统的基线长度比短基线定位系统更短些,一般为几厘米到几十厘米。测量基线阵布置在船底,通过测量目标到每个基元的相位差来确定目标的空间位置,工作方式有三种:声学应答式、电触发式和模式。另外,系统需要配有⒉慰级ㄎ幌低场3袒叨位系统安装方便,使用灵活,成本低,测距精度高。但是,系统对安装精度要求比短基线的更高,同样需要做大量的校准工作,定位精度很大程度上依赖于韧馕璞浮从目前国内外的现状看,水下定位系统已经有了较多较为成熟的产品,并且部分产品已经在海军中投入使用。在国外市场上,性能较好的长基线定位系统有美㏒公司的系列和挪威公司的型长基线定位系统,在短基线定位系统中澳大利亚的旧投袒叨ㄎ幌低呈峭嗖分械馁摺3袒叨ㄎ幌型和挪威统袒叨ㄎ幌低场T诠冢豕こ檀笱а兄频系统、系统、系统、长程超短基线定位系统等都已经过海上试验,并交付用户使用,在国内同期同类产品中处于领先地