基于超聲波的內河航道船只避碰系統研究.pdf

1、基于內河航運具有運量大、占地少、成本低、能耗小、污染少等優(yōu)勢,大力發(fā)展內河航運以增強我國經濟社會可持續(xù)發(fā)展能力勢在必行。但是,內河航道復雜、船型眾多,船舶碰撞事故占航行事故總數的50％以上,急需一種有效的船舶避碰系統來確保航行安全。常用的船舶避碰系統如AIS系統,ARPA系統、VTS系統等,這些系統較適合于海上避碰,如果直接應用到內河航道,存在較大的問題,而且價格昂貴。
　　超聲波信號有著受煙霧、粉塵、光線、電磁干擾影響小的優(yōu)點,

2、以及超聲波傳感器具有價格低廉、使用方便的特點,在車量、機器人避障系統中得到了較多的應用。本文深入研究了超聲波在空氣介質中的傳播特性、發(fā)射與接收信號處理技術,實現超聲波信號探測,并進行數據傳輸,將超聲波應用于內河航道船只避碰系統。主要研究內容包括:
　　1、為了讓內河航道船舶超聲波避碰系統達到更高的避障性能,分析與測試超聲波在空氣介質中的傳輸特性,設計了基于移動電腦的超聲波信號測試系統,進行實測值與理論值的對比與分析;
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3、、為了實現超聲波探測及應答式內河航道船舶避碰系統,進行了基于超聲波的內河船只避碰系統的總體實現方案設計,方案基于DSP TMS320 VC5509A為核心的信號處理電路與模擬前后端電路實現;
　　3、針對超聲波信號的探測與應答數據傳輸,利用C hirp信號處理、交織、調制解調、自適應均衡技術關鍵技術,實現了信息處理與數據接收,并進行了優(yōu)化處理,并對優(yōu)化前后的傳輸性能進行對比測試。
　　實驗結果表明,搭建的船只避碰系統實現了干