长基线导航系统阵元位置综合校准关键技术研究

发布时间：2021-10-05 03:35

　　目前水声定位系统在海洋开发、海洋监测、水下搜探、海底油气管道铺设、海底考古等领域中得到广泛应用,长基线系统作为常用的水下定位系统之一,其阵元位置的校准是其正常工作的保障,研究阵元位置校准技术具有很强的实际应用价值。基于长基线系统阵元位置校准的若干项问题,本文进行了一系列的研究。本论文的主要内容包括以下几方面:1、阐述了以往阵元位置校准模型中存在的不足,介绍了两种经典的阵元位置解算模型,通过理论分析得出了影响传统模型校准精度的原因,并提出了一种优化模型。为了更好的利用测量过程中的冗余数据,采用了差分进化算法对模型进行求解。分析了各项参数误差对优化模型校准精度的影响,并仿真对比了传统模型和优化模型在阵元位置校准上的性能,验证了本文提出的优化模型具有较高的校准精度,且可以更好地适应测量船机动校准。2、分析了声场对声线弯曲的影响,并基于Bellhop进行了声场的建模。并采用了有效声速为阵元位置校准解算进行了声场补偿,仿真比对了补偿前后校准精度的差异,验证了声场补偿的必要性。3、分析了校准测量点布局与校准精度之间的关系,并结合时延估计的克拉美罗界进行了校准半径的优化,为确定校准航路的基线长度提供... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

长基线定位系统

图 1.1 长基线定位系统统定位导航的原理图，长基线系统的主要高，但其系统组成复杂，在建立长基线系耗费成本极高，且后续的维护成本也比较统线长度短而得名，该系统的基线长度远小长基线系统不同，短基线系统的阵元一般阵元组成，最常见的是在正方形的四阵元目标信号到达各阵元之间的时延差，配合ence Unit）和罗经（Gyro）以及参考坐标计算。图 1.2 所示为短基线系统的定位原

第 1 章 绪论线定位系统系统的基线长度最短，一般由三个以上的阵元组成，该系统信号的半波长，通过测量目标发出的声信号到各阵元间的相行解算。与短基线系统一样，超短基线系统也需与垂直参考合进行定位工作。超短基线系统的安装更为灵活多样，既可水中进行布设，且系统的体型较小，制作成本低于长基线系有着较高的定位精度。但系统对安装精度的要求很高，定和 DGPS 等外围设备，在进行工作前需对系统进行严格的校

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
[1]长基线高精度定位方法研究与实现[D]. 李翔宇.哈尔滨工程大学 2017
[2]长基线水下定位导航系统显控软件的设计与实现[D]. 那丽丽.哈尔滨工程大学 2012
[3]水声信道仿真与声线修正技术研究[D]. 林旺生.哈尔滨工程大学 2009



本文编号：3418918