水下主動電場定位關(guān)鍵特性研究.pdf

1、水下主動電場定位技術(shù)是通過對弱電魚的主動電場定位這項特殊功能的仿生發(fā)展而形成。弱電魚自身利用主動電場探測定位系統(tǒng)主要包括三個部分:(1)尾部的主動電場的發(fā)射器官組織,用以放電建立水下主動電場;(2)表皮的電場接收器官組織,用以感知接收自身產(chǎn)生電場信息;(3)動物的大腦,用以控制電場信號的產(chǎn)生以及通過接收到的電場信號分析處理來對周圍環(huán)境進(jìn)行探測和判斷。由此仿生發(fā)展而來的主動電場定位系統(tǒng)傳感器,因為其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、適用于復(fù)雜的水底環(huán)境

2、等特點,開始陸續(xù)得到各類科學(xué)家的關(guān)注。
　　本文主要的內(nèi)容是對水下主動電場定位的關(guān)鍵特性的實驗研究,利用現(xiàn)有的主動電場定位實驗平臺雛形,分別從主動電場探測定位過程中被測物體的特性、實驗環(huán)境中溶液介質(zhì)的特性以及產(chǎn)生電場的正弦激勵信號的電學(xué)特性三個方面著手展開大量的實驗研究,通過對這些主動電場定位的關(guān)鍵特性的實驗研究得到相關(guān)的一些結(jié)論,進(jìn)而對現(xiàn)有的還有待完善的主動電場定位實驗平臺雛形來進(jìn)一步改善。通過本文的實驗研究可以得到以下的結(jié)論:

3、
　　1.主動電場定位被測物體特性方面:對絕緣體被測物體而言,掃頻探測實驗結(jié)果聯(lián)合時頻分布譜圖均呈凸形狀態(tài),探測過程中沒有出現(xiàn)“探測死區(qū)”現(xiàn)象;對導(dǎo)體被測物體而言,在掃頻探測過程中均會出現(xiàn)“探測死區(qū)”現(xiàn)象和對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)折點,但對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)折點與導(dǎo)體具體材料和幾何體積均有關(guān)。
　　2.主動電場定位溶液介質(zhì)特性方面:實驗環(huán)境中水的電導(dǎo)率的改變,對不同屬性被測物體探測過程中接收到的電場信息的變化趨勢影響不同;但接收到的電場強(qiáng)度峰值

4、大小均會隨著水的電導(dǎo)率的增大而減小。
　　3.主動電場定位激勵信號電學(xué)特性方面:激勵信號頻率的改變,對不同屬性被測物體而言,探測過程中接收到的電場信息的變化趨勢會有所不同;激勵信號幅值的改變,對任何被測物體而言,并不會影響探測過程中接收到的電場信息的變化趨勢,但會對接收到的電場強(qiáng)度振幅峰值有所影響。
　　根據(jù)上述主動電場定位關(guān)鍵特性的實驗研究得到的相關(guān)結(jié)論,對現(xiàn)有的主動電場實驗平臺加以改進(jìn)和完善,使之能夠?qū)崿F(xiàn)對物體的更精確定