航海雷达仿真研究

发布时间：2020-03-26 19:59

【摘要】：航海雷达是船舶主动探测设备之一,在船舶了望、定位、导航和避碰中起重要作用。《国际海上人命安全公约》对航海雷达的配置做了明确的规定,《1978海员培训、发证和值班标准国际公约》对船员使用雷达导航的能力做了详细要求,交通运输部发布的《海船船员培训大纲(2016版)》高度重视航海雷达的培训,增加了培训时长。航海雷达真机价格较贵,且维护成本高,船员培训机构通常使用模拟器代替。在此背景下,开展航海雷达仿真的研究,设计开发高质量、高性价比的航海雷达模拟器,对降低培训成本,提高培训质量,有现实意义。本文围绕航海雷达的仿真展开研究,主要的工作有:1.根据航海雷达模拟器培训中存在的问题,选择STM32F103RBT6微控制器、轻触开关、回转型编码器、LED灯、蜂鸣器和MAX3323电平转化芯片设计了雷达操作面板。并按照设计方案制作和测试了航海雷达实物仿真操作面板,结果表明所设计的软硬件方案是可行的。2.分析矩量法、几何光学法和物理光学法三种雷达截面积的预估方法的优缺点后,采用物理光学法的改进方法——大面元物理光学法来进行目标船雷达截面积的预估。依据实际船舶尺寸,使用FEKO建立散货船舶几何模型,并计算了模型的雷达截面积。在详细分析目标船雷达回波特点的基础上,提出了以雷达截面为判据的目标船回波仿真方法,仿真结果表明该方法的目标船回波仿真度很高。3.根据船舶运动坐标系和船舶运动学的知识,推导了船舶运动方程。采用PyCUDA,对“Mariner”并进行了旋回试验和Z形试验仿真,结果表明,在多目标船的情形下,基于GPU的船舶操纵运动仿真是准确且高效的。
【图文】：

华南理工大学工程硕士学位论文大学[4]、上海海事大学[5]、武汉汉理工大学[6]和器的研究与开发工作，其中大连海事大学主持高认证的航海模拟器(图 1-6)，代表国内航海模雷达模拟器的技术已非常完善，但对使用者来放。航海雷达模拟器生产商为了保持自己的技用者无法配置和修改模拟器参数，更无法进行前一套非联网的雷达模拟器价格与雷达真机相雷达真机。实回波有差距。目前的航海雷达模拟器回波生确对应，，生成的仿真图像与真实图像仍有差距

航海雷达模拟器生产商为了保持自己的技用者无法配置和修改模拟器参数，更无法进行前一套非联网的雷达模拟器价格与雷达真机相雷达真机。实回波有差距。目前的航海雷达模拟器回波生确对应，生成的仿真图像与真实图像仍有差距图 1-1 Transas 航海操纵模拟器
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.9;TN959.72

【参考文献】

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1 庄亚强;张晨新;张小宽;赵辉;;典型隐身飞机动态RCS仿真及统计分析[J];微波学报;2014年05期

2 王晨;刘梅林;焦金龙;;基于大面元物理光学的超电大尺寸求解技术[J];微波学报;2012年S1期

3 于晶;杨晓慧;黄勇;;基于FPGA的按键消抖电路设计方法的研究[J];电子设计工程;2011年22期

4 陈炜军;景占荣;羊彦;朱安福;;某巡航导弹靶标RCS的仿真分析[J];火力与指挥控制;2009年01期

5 史一呜,蒋志鹏,王文富;小水线面船约束模水动力试验[J];上海交通大学学报;2003年08期

6 王效东;按键消抖的软件处理新法[J];自动化与仪表;2000年02期

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1 杨巍;雷达信号模拟器软件的设计与实现[D];电子科技大学;2018年

2 陈一凡;基于CFD的船舶水动力计算及操纵运动仿真[D];大连海事大学;2017年

3 王金宇;基于CAN总线的雷达控制系统的设计[D];大连海事大学;2015年

4 王硕;基于FPGA的雷达目标模拟器设计与实现[D];燕山大学;2015年

5 姜斌琦;舰船外形RCS的仿真与分析[D];哈尔滨工程大学;2015年

6 张毅龙;基于IEC61162协议的船舶雷达控制面板设计与实现[D];西安科技大学;2014年

7 张亚臣;ECDIS模拟器中雷达图像仿真研究与实现[D];大连海事大学;2013年

8 赵宏宇;航海雷达模拟器中的雨雪杂波图像模拟方法研究[D];武汉理工大学;2013年

9 钱程;雷达信号建模与仿真[D];南京大学;2012年

10 卫光;船舶水动力系数计算及在规则波中的运动预报[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2601897