主被動水聲定位系統(tǒng)顯控軟件設(shè)計.pdf

1、主被動水聲定位技術(shù)旨在用于對水中機動目標(biāo)的實時跟蹤定位，而基于幾何原理的水聲定位技術(shù)又是當(dāng)前水聲定位技術(shù)的主流。本文以主被動水聲定位系統(tǒng)APUTM (Active and Passive Underwater Target Measure)為背景，分析和闡述顯控軟件的設(shè)計問題，其內(nèi)容涵蓋軟件設(shè)計思想、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵算法以及軟件的工程應(yīng)用問題。 APUTM系統(tǒng)由船載分系統(tǒng)和浮標(biāo)分系統(tǒng)組成，船載分系統(tǒng)又包括計算機顯控臺和無線電遙控

2、基站。計算機顯控臺負責(zé)實時監(jiān)測和控制整個系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)的存取、目標(biāo)軌跡的計算和顯示、命令參數(shù)的傳遞等。顯控臺軟件功能典型、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以抽象為集數(shù)據(jù)資源子域、分析處理子域和表示子域為一體的水聲領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)?；诖梭w系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，采用統(tǒng)一建模語言UML(Unified Modeling Language)進行軟件設(shè)計，可以得到一個具有較強可靠性、可擴展性和可復(fù)用性的應(yīng)用軟件。 軟件設(shè)計的另一核心是算法設(shè)計。本文分析

3、了相關(guān)的水聲定位理論，詳細闡述了現(xiàn)場高精度定位算法和聲線修正算法的設(shè)計，其中現(xiàn)場高精度定位算法以多普勒補償互相關(guān)器為基礎(chǔ)，通過雙曲面交匯定位算法實現(xiàn)高速運動目標(biāo)的定位。聲線修正的實現(xiàn)方法有迭代法和查表法，前者精度高，后者實現(xiàn)簡便、效率高，在本系統(tǒng)背景下，以距離—深度—時延差(R—Z—T)二維表格為基礎(chǔ)的查表法有效地實現(xiàn)了目標(biāo)深度定位的修正。 經(jīng)試驗驗證表明，顯控軟件實現(xiàn)了預(yù)定的功能需求，在試驗中與硬件設(shè)備協(xié)調(diào)運行，狀態(tài)穩(wěn)定，算法