【摘要】：海洋浮標是一種能夠自動采集海洋環(huán)境信息的探測平臺,它具有全天候、長期連續(xù)、定點進行監(jiān)測的特點,是無可替代的現代海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵部分。本課題設計了一種浮標微系統(tǒng),對浮標系統(tǒng)的結構進行設計和仿真,提高系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性,同時對系統(tǒng)的數據采集電路進行設計和集成,保證系統(tǒng)能夠準確、實時采集水下信息,實現區(qū)域海洋環(huán)境信息的監(jiān)測。論文首先根據浮標中各模塊功能對其在浮標中的布局進行設計,之后選取了三種不同浮標外形通過AYSYS下的AQWA模塊進行了水動力學的仿真,通過調整浮標重心,進一步提高穩(wěn)定性。為了研究浮標從高空入水時各模塊所受的影響,通過LS-DYNA模塊對浮標入水時各部分所受的沖擊力進行顯示動力學仿真,通過添加整流罩的方式改善了入水的安全性。針對水下信息的探測需求,本文設計了包括水下采集系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)的整體方案。水下采集系統(tǒng)設計并實現了水聽器及TMR磁傳感器接口電路的集成,通過24位的ADC(模數轉換器)AD7175-8實現了模擬信號的轉換�；贛SP430的定位系統(tǒng)集成了加速度傳感器和GPS模塊,用來檢測浮標的位置和運動姿態(tài)。實現了傳感器模塊的驅動程序設計并將采集到的信號通過串口上傳�；贔reertos的存儲系統(tǒng)軟件設計實現了SD卡的掛載與驅動,該系統(tǒng)通過spi總線驅動并讀取AD7175-8轉換完成的數據,通過串口接收定位系統(tǒng)上傳的信息并實現了各類信息的存儲。最后,論文給出了各模塊功能測試的過程,測試結果表明,系統(tǒng)各模塊均滿足設計需求,能夠實現對水下信息和浮標狀態(tài)信息的有效采集,具有良好的穩(wěn)定性。
【圖文】：

浮標水動力學仿真步驟使用AQWA模塊進行有限元建模時

浮標入水沖擊仿真步驟
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P715.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李金平;史鑫;王曄;孫立凱;張鵬;;一種自主定向磁復合三維MEMS矢量水聽器[J];中國電子科學研究院學報;2014年06期

2 王波;李民;劉世萱;陳世哲;朱慶林;王紅光;;海洋資料浮標觀測技術應用現狀及發(fā)展趨勢[J];儀器儀表學報;2014年11期

3 劉新;陳先龍;張修;于曉雷;;控制棒下落時間計算模型[J];核技術;2014年11期

4 戴洪磊;牟乃夏;王春玉;田茂義;;我國海洋浮標發(fā)展現狀及趨勢[J];氣象水文海洋儀器;2014年02期

5 李鵬;許嘯春;潘靈芝;;東海海洋環(huán)境監(jiān)測網浮標觀測站布設及其科學意義[J];上海國土資源;2014年01期

6 趙聰蛟;周燕;;國內海洋浮標監(jiān)測系統(tǒng)研究概況[J];海洋開發(fā)與管理;2013年11期

7 朱心科;金翔龍;陶春輝;初鳳友;趙建如;李一平;;海洋探測技術與裝備發(fā)展探討[J];機器人;2013年03期

8 楊志愷;楊成忠;張君;李佳駿;;基于地磁技術的車輛檢測傳感器[J];杭州電子科技大學學報;2012年05期

9 代宏偉;;一種新型的水下探測目標自動識別系統(tǒng)[J];畢節(jié)學院學報;2012年08期

10 李居偉;徐以成;孫明太;;被動定向聲納浮標的目標運動分析[J];電光與控制;2011年12期

相關碩士學位論文 前3條

1 韓建軍;MEMS矢量水聽器應用于浮標系統(tǒng)的設計研究[D];中北大學;2017年

2 劉曉;基于CAN總線的海洋維權執(zhí)法浮標的信息采集系統(tǒng)[D];中國海洋大學;2013年

3 饒咬成;海權與中國石油安全[D];華中師范大學;2006年

，

本文編號：2687541