座底长基线水声跟踪数据处理软件设计与实现

发布时间：2017-10-07 16:06

  本文关键词：座底长基线水声跟踪数据处理软件设计与实现

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【摘要】：座底式长基线水声跟踪系统利用水声定位技术实现对水下目标的定位和跟踪。数据处理软件是运行于定位系统主处理机上的重要软件,负责控制协调水声测量系统的运行,完成目标的定位解算并实时显示目标运动轨迹。本论文以座底式长基线水声跟踪系统数据处理软件的设计为研究课题,对数据处理软件的设计过程进行了详细的阐述。论文从座底式长基线水声跟踪系统对数据处理软件的功能需求出发,设计了软件的总体结构与工作流程,采用VC++6.0集成开发环境,并结合OpenGL三维显示、运用多线程处理技术实现了数据处理软件功能,界面友好简洁、操作方便;软件采用集成化、模块化设计方法,由人机界面模块、数据通信模块、数据处理模块、滤波平滑处理和弹道轨迹显示模块组成,各模块相互独立,运行良好。同时,详细阐述了软件在实现过程中采用的关键技术,提出了一种以利用水下声学和DGPS联合定位、根据浮标姿态实时测量数据进行水下基阵定位修正为辅的水下航行体测量水听器定位方法;对于长基线跟踪的跨周期处理从单路信号跨周期和距离模糊处理两个方面进行了描述。数据处理软件设计、编程和调试完成后,随系统进行了充分的湖上试验测试,试验结果表明,数据处理软件设计完成了预定的功能需求,在实验中与硬件设备协调运行情况良好,软件运行可靠,满足整体指标要求,其采用的软件实现技术和水声定位算法均已得到验证,可满足软件的工程应用需求,对同类软件的设计开发具有较好的借鉴意义。课题的研究解决了座底式长基线水声跟踪的部分关键技术问题,通过新技术和算法的研究应用,提高了系统跟踪定位精度,改善了跟踪轨迹的显示效果,从而达到帮助项目提高整体设计水平的目的,对后续同类项目的研究、研制具有较大的参考价值和意义。
【关键词】：座底式 长基线 数据处理软件 基阵校准 距离模糊处理
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB565.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 水声跟踪系统概述11-13
• 1.2.1 短基线定位系统11-12
• 1.2.2 超短基线定位系统12
• 1.2.3 长基线定位系统12-13
• 1.3 论文的研究内容及组织结构13-15
• 第二章 座底式长基线跟踪系统的水声定位原理15-23
• 2.1 系统工作原理15-17
• 2.2 同步定位原理17
• 2.3 非同步定位原理[28]17-22
• 2.3.1 深度未知条件下的非同步解算18-20
• 2.3.2 深度已知条件下的非同步解算20-22
• 2.4 深度解算22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 数据处理软件关键技术研究23-38
• 3.1 基阵校准技术研究23-27
• 3.1.1 基阵阵型确认方法研究23-24
• 3.1.2 基阵坐标确认方法研究24-26
• 3.1.3 校准实施26-27
• 3.2 多线程并行处理技术27-29
• 3.2.1 多线程简介27
• 3.2.2 MFC对多线程的支持27-29
• 3.3 图形显示方法研究29-31
• 3.3.1 基本数据类型30
• 3.3.2 图形绘制30-31
• 3.3.3 显示列表31
• 3.3.4 OPENGL颜色31
• 3.4 长基线信号跨周期处理研究31-34
• 3.4.1 单路信号跨周期处理研究31-32
• 3.4.2 距离模糊处理研究32-34
• 3.5 轨迹平滑滤波34-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第四章 数据处理软件设计与实现38-54
• 4.1 数据处理软件的功能需求和开发环境38-39
• 4.1.1 功能需求分析38
• 4.1.2 开发环境38-39
• 4.2 软件总体设计39
• 4.3 主要功能模块的设计39-53
• 4.3.1 人机界面模块39-45
• 4.3.2 数据通信模块45-46
• 4.3.3 数据处理模块46-49
• 4.3.4 滤波平滑处理49-51
• 4.3.5 弹道轨迹显示模块51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 数据处理软件测试54-61
• 5.1 测试概述54
• 5.2 测试步骤54
• 5.3 测试记录54-59
• 5.4 测试结果59-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 结论61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65
• 攻读学位期间取得的成果65-66

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