本文關鍵詞：船載式水聲測量系統(tǒng)跟蹤顯控平臺的設計

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【摘要】：本論文以某船載式水聲測量系統(tǒng)跟蹤顯控平臺的設計為研究課題,對系統(tǒng)跟蹤顯控平臺的設計、實現(xiàn)及試驗驗證情況進行了詳細的闡述。論文研究中顯控平臺硬件設計部分技術成熟、易于實現(xiàn),因此,研究重點是顯控平臺軟件的設計。研究中為了解決跟蹤顯控軟件規(guī)模和復雜度問題,以提高軟件的可靠性、可維護性、可擴展性以及可復用性等非功能性指標為目地,從軟件工程的角度進行了水聲測試領域的軟件體系結構的分析和設計,并進行了設計模式的初探,然后基于面向對象的思想,采用統(tǒng)一建模語言UML,對系統(tǒng)跟蹤顯控軟件進行了需求分析、結構設計和詳細設計。程序實現(xiàn)采用了VC++6.0 MFC開發(fā)工具并綜合應用OpenGL三維顯示、串口通信、網(wǎng)絡通信及雙緩沖圖形繪制等多項軟件編程技術實現(xiàn)了跟蹤顯控軟件人機界面,界面友好、功能清晰、易于操作,且三維顯示技術的應用大大改善了試驗時的觀測效果。本論文針對某船載式水聲跟蹤定位系統(tǒng)的應用背景及系統(tǒng)研制、使用中的技術特點、難點,對軟件設計的核心內容——算法,包括跟蹤定位解算、船姿修正、聲線修正、抗多途干擾、抗定位模糊及軌跡平滑濾波等進行了理論分析,主要涉及聲納定位、水聲傳播特點、環(huán)境特性、聲速溫度效應及水聲定位數(shù)據(jù)質量控制等水聲學方面的內容。在理論分析的基礎上,對短基線跟蹤定位精度、測量誤差等關鍵技術指標進行了仿真,并完成了算法設計,給出了程序處理流程及部分算法的仿真結果。跟蹤顯控平臺軟件設計、編程和調試完成后,隨系統(tǒng)進行了充分的湖上試驗測試,實現(xiàn)了工程化應用,對軟件的功能結構和主要算法、方法的實現(xiàn)情況進行了驗證。試驗結果表明,本論文提出及設計的算法、方法可行、有效,應用效果明顯,跟蹤顯控平臺軟件完成了全部功能和性能需求,當然也存在一些不足之處需要持續(xù)改進完善。綜上所述,論文所研究的課題解決了某船載式水聲跟蹤定位系統(tǒng)研制中的部分關鍵技術問題,通過新技術和算法的研究應用,提高了系統(tǒng)跟蹤定位精度,改善了跟蹤軌跡的顯示效果,從而達到幫助項目提高整體設計水平的目的,對后續(xù)同類項目的研究、研制具有較大的參考價值和意義。
【關鍵詞】：船載式 水聲跟蹤定位 顯控軟件 姿態(tài)修正 試驗驗證
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U666.7;TP274
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本文編號：634755