拖曳阵列探测系统自检及高速数据传输方案的设计与实现
发布时间：2020-12-11 17:37
我国有着辽阔的海域,蕴藏着丰富的生物、油气以及矿产资源。近些年来,国家大力强化海洋发展战略,旨在进一步提高海洋资源开发能力和海洋科技创新水平。海洋声学探测技术在民事以及军事领域有着极其广泛的应用。拖曳阵列声呐作为有效的探测方法,具有数据量大,可以实时采集水声信号的特点。近些年来也得到了快速的发展。本文针对拖曳阵列探测系统的工作要求,研制了用于探测系统的自检子系统以及基于千兆以太网的高速数据传输方案。同时完成了拖曳阵列探测系统的一些可靠性指标的测试。主要研究内容和完成的工作如下:1、基于拖曳阵列探测系统的特点和工作指标介绍了水下系统、船上系统以及各组成模块,并分别对采集系统和传输系统进行了分析。2、设计了采集模块的自检子系统方案。提出了噪声、直流偏置、通道一致性、通道串扰以及总谐波失真这些测量指标,并对各项指标的计算方法进行了详细的介绍。3、分别在硬件和软件层面上对自检子系统进行了设计。在硬件上,根据指标要求对DAC、ADC以及基准电压源等芯片进行了合理的选型,并完成了这些模块连接的硬件拓扑结构设计,基于FPGA设计了相关逻辑控制单元。在软件上,基于Qt开发平台,完成了人机交互界面的开发...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拖曳式阵列探测系统
.3 拖曳阵列探测系统国内外发展现状.3.1 国外发展现状追溯拖曳阵列探测系统的发展历史，无论在军事常规舰艇作战，反潜艇作域，还是在民事领域海底形貌探测、海洋油气矿物资源勘探中都有着及其广应用。并经过多年的发展，具备了大型常规作战以及大型产业化的能力，在声学探测领域中扮演着重要的角色。在军事应用领域中，1973 年，美国洛克希德·马丁公司研制出了 TB-16 粗曳阵应用于常规舰艇装备中，该种型号的拖曳阵性能优异，拖缆总长度最高 800 米，直径为 85mm 左右，工作频率为 3KHz 以下，最低可达 10-20Hz 的频段，最远探测距离可达 180 公里。并经过多年的发展，在 TB-16 的基础上出了 TB-16E、TB-16G、TB-34 等多种改进型号[11]，如图 1-2 所示，箭头所向为潜艇拖曳阵列探测系统的长条容器。
图 1-4 拖曳声呐反潜作战示意图曳阵列探测系统的市场在经过多年的发展阵列探测系统的研制领域中处于几乎垄断年的创新发展后，生产的拖曳阵列探测系据大部分的市场份额。除此之外，还有一些色，并在激烈的市场竞争中谋求发展[17]。探领域中具有垄断性的实力，是法国负责陆地、海洋、地面等地震勘探设备的勘探解决方案[17]，目前最先进的海洋地震勘拖缆和船上记录仪两部分组成。其中水下ial RD 技术，该拖缆内电缆直径为 55mm，通道数可达 12 个，拖缆最长可达 15Km，使 Seal428 最多可支持十万道的带道能力。PS 时间记录仪、导航设备、数据处理设备
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于海洋地震勘探系统的数据变采样率采集及自检控制模块[J]. 李彦超,段发阶,蒋佳佳,袁建富,薛俊,王宪全. 传感技术学报. 2016(09)
[2]基于C语言的SEG-Y数据格式分析与转化[J]. 刘明忱,孙建国. 地球物理学进展. 2016(01)
[3]美俄潜艇声纳装备的发展[J]. 刘洪生,姜朝宇. 舰船电子工程. 2015(05)
[4]双线偏振雷达双通道一致性及测试方法研究[J]. 孟庆春,沈永海,苏德斌. 高原气象. 2014(05)
[5]舰艇声纳技术的发展动向与分析[J]. 石万山. 舰船电子工程. 2013(12)
[6]集成无源元件对PCB技术发展的影响[J]. 彭勤卫,高文帅,史庚才. 印制电路信息. 2013(04)
[7]应用于拖曳细线阵的光纤水听器研究[J]. 运朝青,罗洪,胡正良,胡永明. 光学学报. 2012(12)
[8]海洋多缆地震勘探系统的同步采集方法研究[J]. 杨敬红,吴秋云,朱耀强,曾翔,阮福明. 海洋开发与管理. 2012(09)
[9]高速数字电路PCB中串扰问题的研究与仿真[J]. 杨华,陈少昌,朱凤波. 电光与控制. 2012(03)
[10]深海多波束系统、深拖系统及合成孔径声呐系统的技术性能对比[J]. 牟健,姜峰,赖新云. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2012(01)
博士论文
[1]水声阵列探测算法及系统关键技术研究[D]. 蒋佳佳.天津大学 2014
[2]光纤水听器阵列超远程光传输低噪声光放大链关键技术研究[D]. 曹春燕.国防科学技术大学 2013
[3]干涉型光纤光栅水听器关键技术研究[D]. 李东明.浙江大学 2013
[4]基于MEMS矢量水听器阵列的声目标定向定位技术研究[D]. 王鹏.中北大学 2013
[5]海上地震数据多缆采集与记录系统设计研究[D]. 马灵.中国科学技术大学 2012
[6]海洋资源价值及开发战略研究[D]. 忻海平.中国地质大学（北京） 2008
[7]微型矢量水听器研究[D]. 陈丽洁.哈尔滨工程大学 2006
[8]水声信号盲分离技术研究[D]. 倪晋平.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]侧扫声呐目标探测及噪声抑制方法分析[D]. 王玉峰.中国地质大学(北京) 2015
[2]双卷筒海洋拖曳绞车液压调速及节能系统研究[D]. 胡少鹏.浙江大学 2014
[3]拖曳阵声呐数据录取系统的设计与实现[D]. 华香凝.天津大学 2014
[4]基于FPGA的千兆以太网相机的传输系统研究[D]. 沈淦松.电子科技大学 2013
[5]海洋勘探拖缆多传感器数据采集传输控制技术及实现[D]. 常宗杰.天津大学 2012
本文编号：2910954
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拖曳式阵列探测系统
.3 拖曳阵列探测系统国内外发展现状.3.1 国外发展现状追溯拖曳阵列探测系统的发展历史，无论在军事常规舰艇作战，反潜艇作域，还是在民事领域海底形貌探测、海洋油气矿物资源勘探中都有着及其广应用。并经过多年的发展，具备了大型常规作战以及大型产业化的能力，在声学探测领域中扮演着重要的角色。在军事应用领域中，1973 年，美国洛克希德·马丁公司研制出了 TB-16 粗曳阵应用于常规舰艇装备中，该种型号的拖曳阵性能优异，拖缆总长度最高 800 米，直径为 85mm 左右，工作频率为 3KHz 以下，最低可达 10-20Hz 的频段，最远探测距离可达 180 公里。并经过多年的发展，在 TB-16 的基础上出了 TB-16E、TB-16G、TB-34 等多种改进型号[11]，如图 1-2 所示，箭头所向为潜艇拖曳阵列探测系统的长条容器。
图 1-4 拖曳声呐反潜作战示意图曳阵列探测系统的市场在经过多年的发展阵列探测系统的研制领域中处于几乎垄断年的创新发展后，生产的拖曳阵列探测系据大部分的市场份额。除此之外，还有一些色，并在激烈的市场竞争中谋求发展[17]。探领域中具有垄断性的实力，是法国负责陆地、海洋、地面等地震勘探设备的勘探解决方案[17]，目前最先进的海洋地震勘拖缆和船上记录仪两部分组成。其中水下ial RD 技术，该拖缆内电缆直径为 55mm，通道数可达 12 个，拖缆最长可达 15Km，使 Seal428 最多可支持十万道的带道能力。PS 时间记录仪、导航设备、数据处理设备
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于海洋地震勘探系统的数据变采样率采集及自检控制模块[J]. 李彦超,段发阶,蒋佳佳,袁建富,薛俊,王宪全. 传感技术学报. 2016(09)
[2]基于C语言的SEG-Y数据格式分析与转化[J]. 刘明忱,孙建国. 地球物理学进展. 2016(01)
[3]美俄潜艇声纳装备的发展[J]. 刘洪生,姜朝宇. 舰船电子工程. 2015(05)
[4]双线偏振雷达双通道一致性及测试方法研究[J]. 孟庆春,沈永海,苏德斌. 高原气象. 2014(05)
[5]舰艇声纳技术的发展动向与分析[J]. 石万山. 舰船电子工程. 2013(12)
[6]集成无源元件对PCB技术发展的影响[J]. 彭勤卫,高文帅,史庚才. 印制电路信息. 2013(04)
[7]应用于拖曳细线阵的光纤水听器研究[J]. 运朝青,罗洪,胡正良,胡永明. 光学学报. 2012(12)
[8]海洋多缆地震勘探系统的同步采集方法研究[J]. 杨敬红,吴秋云,朱耀强,曾翔,阮福明. 海洋开发与管理. 2012(09)
[9]高速数字电路PCB中串扰问题的研究与仿真[J]. 杨华,陈少昌,朱凤波. 电光与控制. 2012(03)
[10]深海多波束系统、深拖系统及合成孔径声呐系统的技术性能对比[J]. 牟健,姜峰,赖新云. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2012(01)
博士论文
[1]水声阵列探测算法及系统关键技术研究[D]. 蒋佳佳.天津大学 2014
[2]光纤水听器阵列超远程光传输低噪声光放大链关键技术研究[D]. 曹春燕.国防科学技术大学 2013
[3]干涉型光纤光栅水听器关键技术研究[D]. 李东明.浙江大学 2013
[4]基于MEMS矢量水听器阵列的声目标定向定位技术研究[D]. 王鹏.中北大学 2013
[5]海上地震数据多缆采集与记录系统设计研究[D]. 马灵.中国科学技术大学 2012
[6]海洋资源价值及开发战略研究[D]. 忻海平.中国地质大学（北京） 2008
[7]微型矢量水听器研究[D]. 陈丽洁.哈尔滨工程大学 2006
[8]水声信号盲分离技术研究[D]. 倪晋平.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]侧扫声呐目标探测及噪声抑制方法分析[D]. 王玉峰.中国地质大学(北京) 2015
[2]双卷筒海洋拖曳绞车液压调速及节能系统研究[D]. 胡少鹏.浙江大学 2014
[3]拖曳阵声呐数据录取系统的设计与实现[D]. 华香凝.天津大学 2014
[4]基于FPGA的千兆以太网相机的传输系统研究[D]. 沈淦松.电子科技大学 2013
[5]海洋勘探拖缆多传感器数据采集传输控制技术及实现[D]. 常宗杰.天津大学 2012
本文编号：2910954
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