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水下地貌测量系统关键技术研究

作　者: 王娜
导　师: 王育才
学　校: 西北工业大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 水下地貌电声测量声纳水声换能器信息融合
分类号: P931
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 175次
引　用: 2次
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内容摘要

论文在制定水下地貌测量系统技术方案的基础上，论述了该系统中的水深测量声纳系统和动态定位系统(DGPS)，分析了水声换能器及基阵的性能指标，确定了换能器及基阵的主要性能参数。分析了水声换能器及基阵指向特性形成的原因、表征指向特性的物理参数，并针对点声源等间距线列阵的指向性进行了数学、实验分析与方针。最后，对定位系统与水声信号之间的信息融合问题给出了自己的方案，使得时间、方位、深度的测试数据与地面标记有良好的吻合。本论文对于水库、湖泊等水下地形地貌测量具有良好的参考价值，也可用于海洋探测及对水中漂浮物或水下沉淀物的测量。

全文目录

第一章绪论  7-12
  1-1 水下地貌测量系统概述  7
  1-2 国内外发展动态  7-11
    1.2.1 水声换能器发展动态  7-9
    1.2.2 GPS发展动态  9-11
  1-3 论文的主要内容  11-12
第二章水下地貌电声测量系统技术方案  12-24
  2-1 水深测量系统  12-15
  2-2 DGPS用于水库水下目标定位的可行性  15-20
    2.2.1 DGPS(差分GPS)定位原理  15-19
    2.2.2 DGPS用于水上定位的可行性  19-20
  2-3 测量系统的总体方案设计  20-23
  2-4 系统特点  23-24
第三章水声换能器及其基阵  24-43
  3-1 水声换能器及基阵概述  24-27
    3.1.1 水声换能器及基阵作用  24-25
    3.1.2 水声换能器及基阵的分类  25-27
      3.1.2.1 水声换能器的分类  25-26
      3.1.2.2 水声基阵的分类  26-27
  3-2 水声换能器的主要性能指标  27-32
    3.2.1 发射与接收换能器共同要求的指标  27-29
    3.2.2 对发射换能器着重要求的指标  29-31
    3.2.3 对接收换能器着重要求的指标  31-32
  3-3 水声基阵的主要性能参数  32-35
  3-4 声纳方程  35-41
    3.4.1 声纳参数  35-39
    3.4.2 声纳方程  39-41
  3-5 声纳系统实现方法  41-43
    3.5.1 换能器及基阵的选择  41
    3.5.2 主要参数的选择  41-43
第四章水声换能器及基阵性能仿真  43-64
  4-1 形成基阵(换能器)指向性的物理原因及条件  43-45
  4-2 表征指向性特性的几个重要物理参数(指标)  45-48
    4.2.1 指向性图及方向特性函数  45-47
    4.2.2 锐度角、波束宽度及定向准确度  47
    4.2.3 旁瓣级  47
    4.2.4 指向性因数和指向性指数  47-48
  4-3 点声源等间距线列阵的指向性仿真分析  48-61
    4.3.1 主极大(主瓣)及次极大(次瓣)的方向  50-55
    4.3.2 极小值的方向、锐度角、波束宽度  55-58
    4.3.3 副极大出现的位置及幅度  58-60
    4.3.4 指向性因数R_θ和指向性指数DI  60-61
  4-4 12阵元线列阵指向性实验数据分析  61-63
  4-5 小结  63-64
第五章 GPS与水声信号的信息融合  64-71
  5-1 信息融合的原理  64-65
  5-2 水声数据融合  65-66
  5-3 GPS与水声信号的信息融合  66-69
    5.3.1 具体实现方法  66-67
    5.3.2 PC机接收部分  67-69
  5-4 建立水下地貌模型的探讨  69-71
参考文献  71-73
致谢  73

水下地貌测量系统关键技术研究

内容摘要

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