文档介绍：分类昏——编号:——水下机器人水声定位系统硬件的设计与实现工学硕士学位论文密级:————;硕十研究生学科、专业论文提交日期潘继成纪祥春副研究员指导教师:学位级别所在单位论文答辩日期学位授予单位工学硕士水声工程水声工程学院年月年哈尔滨工程大学
摘要;;觥觥!觥觥瘛觥瞿縤‘籭觥觥觥觥觥鰆■‘輎‘嗣觥觥觥瘛觥駃■詉膇‘●●■■■●■在人类对海洋进行探索和研究工作中,导航定位技术一直是~项重要的定方位,水声定位系统通过信标和接收机实现对机器人载体的定位功能。论文中接下来的工作是水下信标的设计与实现,根据设计要求,用单片传部分和电源部分几部分构成的。模拟部分包括放大电路的设计、带通滤波器的设计和自动增益的设计;数字部分包括纳杓啤论文最后介绍了整个系统进行联调,水池实验和外场实验。研究内容。从目前来看,水声定位系统是水下导航定位的主要手段。随着人类对水下研究开发工作的深入开展,所采用的研究手段会越来越多,载人深潜器,水下机器人,海底油气管线布设,摄像系统以及其它各种探测设备等等,水下高精度的导航定位是实现水下高精度,高效率科研和生产活动的前提。本论文的研究内容是围绕“堤坝安全检测机器人”项目中定位系统的研制部分展开的。机器人在进行水下作业时,需要精确的定位系统来导航和确论文首先对水声定位技术进行了概述,对水声定位的方法进行了研究,分析了几种主要的定位方式及解算方法。然后分析确定了堤坝安全检测机器人定位方案。机迪至诵藕旁葱枰7⑸涞男藕拧论文最主要的部分是水声定位系统接收机的硬件设计与实现,包括硬件电路的设计与调试。接收机是由模拟信号调理部分、数据采集处理部分、上的设计、纳杓坪虴纳杓啤H砑‥刂坡呒谋喑和荽淼谋喑桃约爸骰型ㄑ兜谋喑獭关键词:水声定位;堤坝安全检测机器人;信号源;硬件电路;单片机;籈哈尔滨工程大学硕士学位论文
甌曲.,,,,哈尔滨工程大学硕士学位论文.,甒瑃.,,.‘‘,..瑃琣,,.
.籖;;瑃篣;
哈尔滨工程大学学位论文原创声明期:细/年歹月肛日本人郑重声明: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、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,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。作者┳:日
⒄瓜肿随着海洋发展的日益深入,用于水下勘探的相关技术越来越受到人们的置的测定,但最初主要应用于军事领域,随着科学技术的发展,特别是随着根据声学定位系统定位基线的长度传统上我们将定位系统分为掷嘈重视。作为水下探测的一个重要分支,水声定位技术在水下探测领域中的诸多场合发挥着不可替代的作用,其重要性也日益提高。由于电磁波在水中传播吸收损失非常严重,因此利用水声技术对水下、水面目标进行定位、跟踪或导航在军事和民用方面都有着重要和不可取代的地位。在军用方面,精确的导航定位系统是潜器从事水下活动的耳目,也是检验水下制导兵器性能的必要手段,所以少数的发达国家投入了大量的人力和物力,研制用于不同场合的水声定位跟踪系统,很大程度上满足军事上的需要;在民用方面,海洋资源的开发,以及水下安全探测等都离不开水下或水面目标的定位或导航。从上世纪中期人们就开始了利用水声技术对船舶和水中载体进行地理位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,例如海洋资源开发、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。长基线定位系统⒍袒叨ㄎ幌低哈尔滨工程大学硕士学位论文
的,但是却与工作频率密切相关,若要获得更高的定位精度,目前典型的做定位系统,但是由于高频信号在水中衰减很快,因此作用范围很有限,一般声罚湫阅苡薪厦飨缘奶岣撸硐衷诖渚嗬朐黾印⑽,以~定的几何图形组成海底定位基线阵,工作船虮徊饽勘~般位于基线阵之内,通过测量应答器与基点之间的相对位置来确定应答器的坐标,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定位精度与水深无关,在较大的范围上可以达到较高的相对定位精度,定位数据更新率高;缺点是系统构成复杂,基线阵布设需要消耗高昂的费用,并且需要做大量的校正工作,耗费大量的时间。再者,虽然长基线定位系统的定位精度是独立于水深法是发展高频或超高频的长基线很难超过A硗舛运ㄎ幌低忱此担ぞ嗬氲男藕糯湟彩且桓龊难回避的问题,传统的水声数据传输方式有多频键控和多相键控