發(fā)布時(shí)間：2020-09-27 19:56

　　 深水釋放器已成為深海研究中必不可少的設(shè)備,同時(shí)與其配套使用的甲板單元也不可或缺。甲板單元需要發(fā)送特定的水聲信號(hào)遠(yuǎn)程遙控深水釋放器釋放,同時(shí)甲板單元需要根據(jù)深水釋放器回復(fù)的信號(hào)檢測(cè)深水釋放器是否釋放成功。一旦脫離了水上甲板單元的控制,釋放器將不能正確的工作,其所攜帶的科考設(shè)備也將不能被回收。本文基于哈爾濱工程大學(xué)自研深水釋放器的特點(diǎn),研制了一部與之完全配套的甲板單元。本文根據(jù)哈爾濱工程大學(xué)自研深水釋放器的主要功能,進(jìn)行了甲板單元的需求分析,并論證了主要技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)了甲板單元的硬件平臺(tái),該平臺(tái)分為上位機(jī)與下位機(jī)。上位機(jī)采用了ARM9WinCE6.0工控機(jī),主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互、命令碼生成、下位機(jī)信息顯示、保存工作日志等功能。下位機(jī)由TMS320VC5509A數(shù)字信號(hào)處理模塊、低噪聲信號(hào)接收模塊與D類功放信號(hào)發(fā)射模塊組成,主要負(fù)責(zé)發(fā)送聲學(xué)指令、檢測(cè)釋放器回復(fù)信號(hào)、上傳檢測(cè)結(jié)果等功能。在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并編寫(xiě)了一套甲板單元的配套軟件。該軟件分為上位機(jī)顯控軟件與下位機(jī)DSP軟件,其中上位機(jī)顯控軟件使用Visual Studio 2008在.NET Framework 3.5框架下開(kāi)發(fā),下位機(jī)DSP軟件使用C語(yǔ)言在Code Composer Studio v5.5軟件中開(kāi)發(fā)。本文分別在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、消聲水池環(huán)境下對(duì)甲板單元進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。最后進(jìn)行了外場(chǎng)試驗(yàn),甲板單元按預(yù)期要求完成了工作任務(wù),外場(chǎng)試驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P715
【部分圖文】：

由于距離過(guò)遠(yuǎn)，實(shí)驗(yàn)儀器等設(shè)備不得不脫備安裝動(dòng)力設(shè)備，使其能自主航行到目標(biāo)深度成本極高，需要大量的配套設(shè)備，如導(dǎo)航系統(tǒng)保證安全可靠的完成儀器設(shè)備的布放或回收[6安裝動(dòng)力設(shè)備。因此，聲學(xué)釋放器應(yīng)運(yùn)而生。備在水中的浮力重力關(guān)系，完成儀器設(shè)備的布于 AUV、HOV 等動(dòng)力設(shè)備十分低廉，而且隨百噸量級(jí)的重型釋放器。雖然這種方法也存在能在近海底處作業(yè)等缺點(diǎn)，但是聲學(xué)釋放器仍設(shè)備牢靠連接的同時(shí)一般需自帶浮球和沉塊水上甲板單元發(fā)送聲學(xué)釋放指令，釋放器接收釋放器依靠浮球產(chǎn)生的浮力，將自身以及所應(yīng)答信號(hào)，甲板單元檢測(cè)到此信號(hào)后即可展

本課題在此背景下，研制一種能可靠控制深水應(yīng)答釋放器釋放動(dòng)作的多功能水上板單元。1.2 聲學(xué)釋放系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀國(guó)外各個(gè)專門(mén)研究水下設(shè)備的公司已研制出專門(mén)用于回收水下設(shè)備的聲學(xué)釋放統(tǒng)。不論各種聲學(xué)釋放系統(tǒng)功能的多寡，從結(jié)構(gòu)上均分為兩大部分，即水下釋放器單與水上甲板單元，代表性產(chǎn)品如 Teledyne Benthos 公司的 875 系列釋放器與 DS8750 板單元。國(guó)外各個(gè)公司針對(duì)不同的使用環(huán)境都研制了成套的聲學(xué)釋放系統(tǒng)，功能不盡同，下面列舉一些代表產(chǎn)品。Teledyne Benthos 公司的 875-A 釋放器與 DS8750 甲板單元[12]。875-A 是淺海型釋器，無(wú)應(yīng)答功能，最大工作水深為 305 米，最大可攜帶負(fù)載為 180kg，使用干電池可續(xù)工作 6 個(gè)月，使用鋰電池可連續(xù)工作 1 年。DS-8750 是 875 系列釋放器的配套甲板元，DS8750 可發(fā)送 Benthos 所有的 FSK 命令，能控制所有 875 系列的聲學(xué)釋放器進(jìn)釋放。該甲板單元功能簡(jiǎn)單但成本低廉，適用于僅需指令進(jìn)行釋放操作的需求。

ne Benthos R12K 應(yīng)答釋放器（左）與 UDB-9400A 甲G公司的cNODE Maxi 34-30V30H-R與TTC-30/ TTC釋放器的最大特色就是模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同部可選配釋放鉤、姿態(tài)儀或者 SVP 模塊；頂部可選2 種尺寸，長(zhǎng)尺寸配備大容量鋰電池，可在水下待機(jī)，可在水下待機(jī) 1.25 年。TTC30/TTC10 甲板單元是板單元。該甲板單元可在陸地通過(guò) RS232 串口對(duì) c測(cè)試。TTC30/TTC10 使用內(nèi)置的蓄電池供電，可連了軌跡球與觸摸屏相結(jié)合的方式進(jìn)行人機(jī)交互。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2828309