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一种水声导航系统的设计及其接口软硬件研制

余珍  
【摘要】: 第二次世界大战以来,水下导航定位技术的进步十分显著,不仅在技术原理上有了多种方向的开拓,而且相关的仪器设备更是种类繁多,随着计算机技术的广泛应用,通过计算机接口设备与其它专门设备联接起来,完成多功能的实时处理和控制,提高导航定位的精度和可靠性,是当前水下导航定位技术的发展趋势。 本论文设计了一种主动式水下短基线精确导航系统,采用同步信标工作方式,通过解算定位方程,可以在水平面坐标上描绘出水声发射装置相对于基线的位置变化状态。该导航系统将水下航行体引导到朝着水下发射装置位置的方向航行,以完成水下航行体在局部海域的精确导航。 本论文完成了上述导航系统的系统方案设计,确定了系统的结构及技术指标,并完成了系统的计算机接口软硬件设计和研制工作。 在该导航系统的设计中,依据水下声学同步钟测距的基本原理,充分应用了当今先进的集成电路设计技术和计算机技术的成果,采用PCI总线接口技术,复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计技术,将可编程计数器中存储的测距时延信息采集到计算机中进行综合处理和航迹描绘。 本设计从几何误差、测量误差和计算误差几个方面对导航精度进行了误差最小化设计。


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