收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无线电水声浮标阵多目标跟踪定位系统

殷冬梅  
【摘要】: 水声定位系统在海洋科学领域应用广泛,但原有系统大多或设备庞大、操作复杂,或定位范围小、精度低,很难真正下满足使用需求。声学、信号处理理论逐步成熟;电子技术,如DSP、DGPS技术的发展,为我们提供了开发更先进的定位系统的可能。 本论文的主要工作包括水下多目标跟踪系统的总体设计研究与实现,浮标中嵌入式DGPS接收机的使用和海上无线通信系统的搭建,最后通过实验验证系统的工作性能。 系统的总体结构设计是决定一个系统性能好坏的关键因素。本系统由船载显控分系统、中继站和浮标三大部分组成,其中浮标式结构的提出是系统设计的独特之处,使系统可以实现大范围、高精度的目标跟踪定位。文中介绍了整个系统的设计模式,声信号检测与估计的手段,定位解算的方式,并且对浮标电子平台、基站综合处理机的软、硬件实现及主控软件的模块化设计也进行了论述。 根据定位原理,除了测量目标的声学信息外,必须得到浮标的位置信息。DGPS技术使这一问题迎刃而解,将DGPS接收机嵌入浮标的电子平台内,就可以动态获得浮标的精确位置。此外,系统的各节点需要同步工作,而DGPS接收机此时同样起到了重要的作用,其输出的秒脉冲(1PPS)信号使系统只利用一个普通的时钟就实现了高精度的同步。本文介绍DGPS的使用及同步过程。 各浮标的数据汇总到主控计算机,由主控机对数据进行综合、解算才能最终得到目标的位置。本系统以无线微波扩频通信的方式实现浮标与主控机的数据交换。无线通信分系统是一个由浮标、中继站、基站综合处理机组成的无线局域网,工作于2.4GHz频段,最高通信速率可达1Mbps。这种无线数字微波通信系统很少在海上使用,这对我们也是一种挑战。本文对选用的收发信机的特点及通信的实现方法作了说明,并结合本系统的实际工作特点设 哈尔滨工程大学博士学位论文 计了通信协议。通信距离是系统设计时需重点考虑的问题之一,通过理论分 析、仿真和海上拉距的实验结果,证实所设计的通信系统可以达到15km的通 信距离(基站与浮标间),这也是保证系统跟踪范围的一个重要依据。 最后,本文对系统的湖试、海试作了介绍,系统的各项优良陛能在实验 中得到了充分的体现。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:U666.7

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杭汝衡,孟龙,陈文祥,王协成;水下噪声及信号的遥测浮标[J];应用声学;1984年02期
2 高为孔;;电珠夜明浮标[J];水文;1982年04期
3 陶义忠;广西廉州湾海洋浮标的施放和回收[J];海岸工程;1994年04期
4 王子臣;空中摄影浮标法测流初探[J];水利水文自动化;1994年04期
5 胡进,李岚;如何提高水上地震的联测精度[J];水利天地;1995年02期
6 潘斌,高捷,陈小红,陈家鼎;浮标系泊系统静力计算[J];重庆交通学院学报;1997年01期
7 叶荣龙;利用PVC-U管材洗机料生产渔用浮标[J];中小企业科技;2001年06期
8 巩世才;王保平;;三学《实踐論》,解决了桥上投放夜明浮标[J];水文;1966年02期
9 浩坚;;抢修浮标[J];航海;1980年03期
10 徐一凡;DGPS在港口浮标监测管理中的应用设计[J];交通部上海船舶运输科学研究所学报;1995年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖尤彬;崔建林;;中国铝业重庆分公司数字化矿山建设的必要性分析[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
2 刘笑觉;朱青霞;荀燕斌;;我国探空火箭跟踪定位技术成果打入国际市场[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十次学术会议论文集[C];1997年
3 于得全;高宏;赵卫和;张莉莉;;Varian定位系统与Topslane定位系统的比较[A];2007第六届全国放射肿瘤学学术年会论文集[C];2007年
4 陈少克;;封切机自动定位系统的设计和实现[A];第六届全国包装与食品工程学术年会论文集[C];2002年
5 闵江涛;;超宽带技术的发展及应用[A];2008年“ICT助力两型社会建设”学术研讨会论文集[C];2008年
6 郭克震;;基于ZigBee的井下人员定位系统无线分站的研究[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
7 程惠华;傅志超;原锦;赖红斌;李东石;林贵山;;PET/CT模拟定位系统在放疗中的初步应用[A];2007第六届全国放射肿瘤学学术年会论文集[C];2007年
8 朱青霞;刘笑觉;;微重力火箭跟踪定位系统的技术研讨[A];空间探测的今天和未来——中国空间科学学会空间探测专业委员会第七次学术会议论文集(上册)[C];1994年
9 秦智;;中国民航全球卫星导航定位系统的实施[A];中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(通信导航分册)[C];2002年
10 蒋剑影;秦晋;王永红;;一种中远程核爆定位方法的探讨[A];全国第五届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 金鑫 赵永建;黑龙江移动为出租车开通GPS定位系统[N];人民邮电;2007年
2 本报专稿 林寒;城市战前景促成火炮定位系统热销[N];世界报;2007年
3 本报记者 梁新民;“GPS”之福音[N];太原日报;2005年
4 郝军 张登茂;“我们下井又多了道平安护身符”[N];大同日报;2007年
5 弋永杰王德军 王德龙;“定位识别卡”助安全管理[N];经理日报;2007年
6 孙掌宽张登茂;四台矿安装井下跟踪定位系统 地面知道井下工人在哪里[N];经理日报;2007年
7 刘畅;重庆移动警力定位系统助力治安[N];人民邮电;2008年
8 楚尊景 高君亭;中国卫通卫星导航定位系统受欢迎[N];人民邮电;2005年
9 信永华;新目标跟踪与定位系统问世[N];科技日报;2007年
10 弋永杰王德军 王德龙;唐口煤矿“定位识别卡”助安全管理[N];经理日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷冬梅;无线电水声浮标阵多目标跟踪定位系统[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 石琴琴;无线传感器网络节点自定位系统及其算法研究[D];上海交通大学;2009年
3 王继春;无线传感器网络节点定位若干问题研究[D];中国科学技术大学;2009年
4 常青;巡航导弹制导系统关键技术研究[D];西北工业大学;2003年
5 赵瑞学;某战车炮自动机关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
6 陈菲;微小研抛机器人空间定位的视觉测量关键技术研究[D];吉林大学;2009年
7 李鸣鸣;大行程纳米定位系统若干关键技术研究[D];上海大学;2007年
8 叶阿勇;无线传感器网络节点安全定位[D];西安电子科技大学;2009年
9 耿磊;室内测量定位系统测角精度分析及补偿方法研究[D];天津大学;2012年
10 袁运斌;基于GPS的电离层监测及延迟改正理论与方法的研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘艳文;无线传感器网络定位系统的设计与实现[D];西北工业大学;2007年
2 朱肖肖;无线传感器网络无需测距技术节点定位算法研究与实现[D];浙江工业大学;2007年
3 郭永红;无线传感器网络节点求精定位算法研究[D];北京邮电大学;2009年
4 俞松松;多尺度微/纳米定位系统的设计、分析及试验研究[D];重庆大学;2011年
5 张鑫;基于嵌入式定位系统的研究[D];西安科技大学;2011年
6 冯强;气球载监视雷达定位系统研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 鄢文军;圆柱形浮标运动计算和试验研究[D];华中科技大学;2011年
8 庄玮;多平台定位系统的数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 李麦收;基于多传感信息融合的自主工程车定位系统研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 叶榕榕;高危生产区域高精度人员定位系统硬件设计[D];杭州电子科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026