水聲綜合測(cè)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、水聲跟蹤定位、導(dǎo)航以及水聲通信是水聲系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域，在海洋科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但將水聲精確跟蹤定位、導(dǎo)航和水聲通信融為一體的應(yīng)用尤有重要價(jià)值。我國(guó)某試驗(yàn)場(chǎng)原有的水聲跟蹤定位、導(dǎo)航和通信系統(tǒng)都是單獨(dú)工作的，其功能比較單一，多系統(tǒng)共同作業(yè)時(shí)，還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)不能兼容工作的問(wèn)題，且海上試驗(yàn)過(guò)程中目前還難于實(shí)現(xiàn)對(duì)水下航行目標(biāo)的指揮通信功能，因此，難以滿足試驗(yàn)使用需求。本文針對(duì)某海上試驗(yàn)場(chǎng)的大型水聲綜合測(cè)控系統(tǒng)裝備預(yù)研項(xiàng)目的立項(xiàng)要求，結(jié)合我國(guó)大陸架

2、延伸距離遠(yuǎn)、試驗(yàn)海域離岸遠(yuǎn)的特點(diǎn)，在分析研究了相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了基于浮標(biāo)式活動(dòng)陣元的具有水下多目標(biāo)跟蹤、導(dǎo)航和試驗(yàn)指揮水聲通信功能的水聲綜合測(cè)控系統(tǒng)體系。著重研究了低速率高清晰度指揮語(yǔ)音水聲通信技術(shù)、系統(tǒng)定位精度校驗(yàn)技術(shù)、浮標(biāo)水下陣元坐標(biāo)測(cè)量校準(zhǔn)技術(shù)、水聲通信與跟蹤導(dǎo)航系統(tǒng)整合等關(guān)鍵技術(shù)。 討論了采用可折疊式多功能浮標(biāo)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)水聲跟蹤定位、水聲導(dǎo)航和水聲通信功能的系統(tǒng)整合技術(shù)，并對(duì)可將水聲定位、跟蹤監(jiān)測(cè)、水下導(dǎo)航和水聲通

3、信相結(jié)合的水聲及無(wú)線電通信傳輸協(xié)議、系統(tǒng)的聲兼容等技術(shù)進(jìn)行了研究探討。其中水聲定位精度校驗(yàn)技術(shù)、精確自定位可折疊式浮標(biāo)結(jié)構(gòu)和低速率高清晰度指揮語(yǔ)音水聲通信技術(shù)是系統(tǒng)研究的獨(dú)特之處，使系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大范圍、多目標(biāo)高精度跟蹤定位、導(dǎo)航和高清晰度指揮語(yǔ)音水聲通信功能。 在水聲精確定位方面，從定位數(shù)據(jù)處理方法入手，分析研究了影響系統(tǒng)定位誤差的相關(guān)因素，研究了自帶短基線組合定位功能的浮標(biāo)陣元水下精確自定位及校準(zhǔn)技術(shù)和平均聲速精確測(cè)量技術(shù)，并

4、結(jié)合同步測(cè)時(shí)技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)定位精度的方法，還對(duì)系統(tǒng)定位精度和浮標(biāo)水下陣元的定位精度進(jìn)行了仿真研究。 在指揮通信方面，概要地分析比較了國(guó)內(nèi)外相關(guān)水聲及無(wú)線電數(shù)據(jù)通信體制及其技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，研究了基于多媒體信息代碼轉(zhuǎn)換的極低速率高清晰度指揮語(yǔ)音水聲通信方法。通過(guò)對(duì)文字及語(yǔ)音等信息的聯(lián)合編碼和解碼，可將復(fù)雜的語(yǔ)音水聲通信轉(zhuǎn)變成簡(jiǎn)單的水聲代碼傳輸。另外，對(duì)時(shí)頻編碼水聲通信技術(shù)和基于擴(kuò)頻水聲通信的語(yǔ)音信息代碼傳輸技術(shù)也進(jìn)行了理論探討和海上試