隨著海洋開(kāi)發(fā)和海洋探索活動(dòng)的日益頻繁,水聲設(shè)備性能參數(shù)的測(cè)量以及性能檢驗(yàn)變得越來(lái)越重要。尤其是外場(chǎng)條件下對(duì)水下主動(dòng)聲學(xué)設(shè)備的聲學(xué)參數(shù)測(cè)量,需要設(shè)計(jì)一款基于水下潛器的現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合定位和聲學(xué)測(cè)量系統(tǒng),完成對(duì)水下目標(biāo)的定位和聲學(xué)參數(shù)測(cè)量,并通過(guò)Labview上位機(jī)系統(tǒng)完成對(duì)導(dǎo)航和定位的顯示界面設(shè)計(jì),本文正是基于這樣的需求展開(kāi)了以下幾部分的相關(guān)研究。首先,基于水下潛器搭載的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),分析陀螺儀和角速度計(jì)解算原理,完成潛器位置、速度以及載體姿態(tài)的計(jì)算,并針對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差積累的缺陷,提出了將慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與多普勒計(jì)程儀信息融合,通過(guò)Kalman濾波器完成數(shù)據(jù)濾波處理,并研究潛器以入水點(diǎn)的GPS位置推算水中運(yùn)動(dòng)軌跡。其次,通過(guò)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)與聲學(xué)定位系統(tǒng)聯(lián)合完成水下目標(biāo)的絕對(duì)位置推算,基于四元十字陣被動(dòng)定位系統(tǒng),提出雙曲交匯法和方位交匯法,分析兩者定位誤差來(lái)源并提出改進(jìn)辦法。針對(duì)CW信號(hào),利用脈沖前沿粗測(cè)法和Notch濾波器結(jié)合的方法;針對(duì)LFM信號(hào)提出相關(guān)函數(shù)加權(quán)和相關(guān)峰插值的方法,針對(duì)被動(dòng)定位模型近似誤差以及四元平面陣垂直方向定位誤差,提出遺傳優(yōu)化算法的應(yīng)用,通過(guò)仿真和外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證算法的有效性。再... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＣＲ－１水下航行器?圖１．２?“蚊龍?zhí)枴彼聺撈??

■Ｍｂ漏論曹??圖１．３?“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”水下潛器?圖１．４ＲＥＭＵＳ６００水下潛器??１．２．２水下潛器組合導(dǎo)航研究現(xiàn)狀??導(dǎo)航系統(tǒng)是艦船和各種航行器不可缺少的核心裝備，可以在預(yù)先規(guī)劃好航行軌跡的??前提下，它能夠使目標(biāo)載體準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)到目的地。此外，導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供必要的參數(shù)，??比如姿態(tài)角、位置、速度等信息，主要的導(dǎo)航模式有天文導(dǎo)航、無(wú)線電導(dǎo)航以及慣性導(dǎo)??航；其中，天文導(dǎo)航主要是通過(guò)觀測(cè)天體來(lái)確定航行體的位置，導(dǎo)航儀器簡(jiǎn)單可靠，不??需要陸岸設(shè)備，精度不受距離影響，缺點(diǎn)是不能連續(xù)工作；無(wú)線電導(dǎo)航主要是通過(guò)無(wú)線??電電波來(lái)確定載體與參考點(diǎn)的方位或者距離信息來(lái)確定載體的位置，不受氣象條件的影??響，精度較高，不足之處是容易被人為干擾，尤其是戰(zhàn)時(shí)容易為敵方破壞和利用；慣性??導(dǎo)航可以完全依靠自身的慣性元器件

ｍ?ｕ?４??■Ｍｂ漏論曹??圖１．３?“藍(lán)鰭金槍魚(yú)”水下潛器?圖１．４ＲＥＭＵＳ６００水下潛器??１．２．２水下潛器組合導(dǎo)航研究現(xiàn)狀??導(dǎo)航系統(tǒng)是艦船和各種航行器不可缺少的核心裝備，可以在預(yù)先規(guī)劃好航行軌跡的??前提下，它能夠使目標(biāo)載體準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)到目的地。此外，導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供必要的參數(shù)，??比如姿態(tài)角、位置、速度等信息，主要的導(dǎo)航模式有天文導(dǎo)航、無(wú)線電導(dǎo)航以及慣性導(dǎo)??航；其中，天文導(dǎo)航主要是通過(guò)觀測(cè)天體來(lái)確定航行體的位置，導(dǎo)航儀器簡(jiǎn)單可靠，不??需要陸岸設(shè)備，精度不受距離影響，缺點(diǎn)是不能連續(xù)工作；無(wú)線電導(dǎo)航主要是通過(guò)無(wú)線??電電波來(lái)確定載體與參考點(diǎn)的方位或者距離信息來(lái)確定載體的位置，不受氣象條件的影??響，精度較高，不足之處是容易被人為干擾，尤其是戰(zhàn)時(shí)容易為敵方破壞和利用；慣性??導(dǎo)航可以完全依靠自身的慣性元器件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于微慣性/多普勒的組合導(dǎo)航方法研究[D]. 劉亞龍.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]船用光纖捷聯(lián)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 王武劍.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]低頻聲管測(cè)試技術(shù)研究[D]. 鄂治群.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[6]AUV捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 于青.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[7]電火花聲源的聲特性及其性能改進(jìn)研究[D]. 鄭文博.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[8]微小型組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周丕森.上海交通大學(xué) 2008
[9]基于MEMS技術(shù)的微型組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模[D]. 劉安鵬.西北工業(yè)大學(xué) 2005



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