船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计

发布时间：2017-08-07 13:03

  本文关键词：船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计

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【摘要】：本论文以某船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计为研究课题,对系统跟踪显控平台的设计、实现及试验验证情况进行了详细的阐述。论文研究中显控平台硬件设计部分技术成熟、易于实现,因此,研究重点是显控平台软件的设计。研究中为了解决跟踪显控软件规模和复杂度问题,以提高软件的可靠性、可维护性、可扩展性以及可复用性等非功能性指标为目地,从软件工程的角度进行了水声测试领域的软件体系结构的分析和设计,并进行了设计模式的初探,然后基于面向对象的思想,采用统一建模语言UML,对系统跟踪显控软件进行了需求分析、结构设计和详细设计。程序实现采用了VC++6.0 MFC开发工具并综合应用OpenGL三维显示、串口通信、网络通信及双缓冲图形绘制等多项软件编程技术实现了跟踪显控软件人机界面,界面友好、功能清晰、易于操作,且三维显示技术的应用大大改善了试验时的观测效果。本论文针对某船载式水声跟踪定位系统的应用背景及系统研制、使用中的技术特点、难点,对软件设计的核心内容——算法,包括跟踪定位解算、船姿修正、声线修正、抗多途干扰、抗定位模糊及轨迹平滑滤波等进行了理论分析,主要涉及声纳定位、水声传播特点、环境特性、声速温度效应及水声定位数据质量控制等水声学方面的内容。在理论分析的基础上,对短基线跟踪定位精度、测量误差等关键技术指标进行了仿真,并完成了算法设计,给出了程序处理流程及部分算法的仿真结果。跟踪显控平台软件设计、编程和调试完成后,随系统进行了充分的湖上试验测试,实现了工程化应用,对软件的功能结构和主要算法、方法的实现情况进行了验证。试验结果表明,本论文提出及设计的算法、方法可行、有效,应用效果明显,跟踪显控平台软件完成了全部功能和性能需求,当然也存在一些不足之处需要持续改进完善。综上所述,论文所研究的课题解决了某船载式水声跟踪定位系统研制中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】：船载式 水声跟踪定位 显控软件 姿态修正 试验验证
【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】：U666.7;TP274
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本文编号：634755