基于北斗通信与定位的深海回收信标系统研制

发布时间：2020-11-11 11:02

　　 海洋资源的利用开发可以缓解当今全球资源紧张与人口迅速增长的矛盾。随着我国对海洋开发利用规模的不断扩大,保证海洋科考设备可靠回收的信标回收系统必定会发挥重要的作用。信标回收系统作为辅助回收海洋监测系统的设备,可以大大提高监测系统回收的成功率。目前国内基于卫星通信与定位技术的信标系统的核心技术都依赖于国外发达国家,而且主流信标产品在用户侧的数据呈现系统还不够完善。本文在调研了国内外主流信标产品的基础上,结合我国自主研发的北斗卫星通信系统,设计了一套基于北斗通信与定位的深海回收信标系统。与现有的信标系统相比,该系统的自主控制性和保密性强,而且在用户侧的数据呈现接口更加友好,使用资费也更加亲民。基于北斗通信与定位的深海回收信标系统由水下信标系统和用户侧系统两个子系统组成。水下信标系统负责发送位置等数据,用户侧系统负责水下信标数据的接收及其在用户侧的呈现,其中用户侧系统针对海上和陆上两个应用场景又分为甲板接收单元和陆上接收单元。甲板接收单元为海上工作人员的设备回收及数据分析工作提供便利,陆上接收单元则解决了陆上用户查看信标位置信息不便的问题。论文研究的主要内容是信标回收系统软硬件设计与实现。硬件部分完成了以STM32单片机为核心的水下信标机和甲板接收机硬件电路设计,其中电源控制电路设计降低了系统功耗,提高了系统使用寿命;嵌入式软件设计部分完成了mbed OS平台移植适配、FATFS文件系统移植、驱动类设计、应用程序设计等工作,其中驱动类实现了对外围电路模块的抽象,降低了业务逻辑与底层的耦合,提高了代码的复用性;甲板接收单元上位机基于Qt平台,可以对水下信标机工作参数进行配置、甲板接收机文件接收及数据图形化显示;基于Express开发框架完成了Web前后端设计,提供信标添加、数据查看及用户系统设置功能,为用户提供了友好的数据呈现接口。最后给出了关于系统调试的详细描述。测试结果表明,本文研制的基于北斗通信与定位的深海回收信标系统稳定、可靠而且用户接口友好,功能和指标参数都达到了课题的要求。
【学位单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN967.1
【部分图文】：

杭州电子科技大学硕士学位论文体关键部分结构线盖图 3.19(a)所示，天线盖部分由盖帽和盖基座组成。北斗通信天线和定位天线盖基座上，馈线通过盖基座下的天线孔与主板的天线接口相连接。

电池仓

杭州电子科技大学硕士学位论文3.4.3 压力开关如图 3.21(a)所示，压力开关由压力感应器、机械开关和堵头三部分组成。压力感感应到水压降低后，促使机械开关闭合，从而使仓内的电子系统上电，当水下信标机在陆上不用时，将堵头塞进压力感应器底部，使机械开关断开。图 3.21(b)为压力开关部分——压力感应器，内部含有机械弹簧、限位等结构，为了达到良好的密封效果，应器与仓体连接处放置了一个 O 型密封圈；图 3.21(c)为各部分组装后的压力开关实物
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本文编号：2879100