水聲應(yīng)答釋放器及其定位方法的研究.pdf

1、隨著人們對海洋生物資源、海底礦產(chǎn)資源和海洋能源開發(fā)與利用的不斷加深，人們向海底投放的海底環(huán)境監(jiān)測儀器和工程應(yīng)用儀器也逐漸增多，水聲應(yīng)答釋放器作為一種必備的水下設(shè)備輔助回收工具，在海洋勘測和海底工程中具有不可替代的作用，水聲應(yīng)答釋放器主要用于水下設(shè)備的自動回收。本文在對比國內(nèi)外水聲應(yīng)答釋放器的基礎(chǔ)上，以水聲學(xué)現(xiàn)有理論知識為基礎(chǔ)并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了集成水聲釋放、水聲應(yīng)答和水聲定位于一體的水聲應(yīng)答釋放器。本文重點(diǎn)分析了水聲應(yīng)答釋放器的水聲通

2、信原理、水聲定位原理及編碼調(diào)制方式，設(shè)計(jì)了水聲應(yīng)答釋放器的水上機(jī)甲板單元和水下機(jī)釋放單元。通過本文的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在船上水上機(jī)發(fā)送遙控指令，水下機(jī)接收到遙控指令后完成水聲釋放功能，當(dāng)不能成功釋放需要打撈時(shí)，先通過水聲定位功能定位當(dāng)前的水下設(shè)備位置，然后詢問當(dāng)前水下機(jī)在水底的姿態(tài)信息來制定相應(yīng)的打撈方案。
　　 首先針對水聲應(yīng)答釋放器在研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵單元，講述了水聲應(yīng)答釋放器的用途和應(yīng)用背景，對比了國內(nèi)外水聲應(yīng)答釋放器的研究

3、進(jìn)展，指出了水聲應(yīng)答釋放器的研究熱點(diǎn)，規(guī)劃了文章的內(nèi)容和總體結(jié)構(gòu)。然后設(shè)計(jì)了水聲應(yīng)答釋放器的組成結(jié)構(gòu)，提出水聲應(yīng)答釋放器的主要功能由三部分組成:水聲釋放、水聲應(yīng)答和水聲定位功能。對水聲應(yīng)答釋放器所用到的關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)講述，建立了水聲通信模型和水聲定位模型，并提出采用迭代算法來縮小水聲定位的范圍，選用二進(jìn)制頻移鍵控作為水聲通信的編碼調(diào)制方式。水上機(jī)是整套系統(tǒng)的遙控單元，第三部分規(guī)劃了水上機(jī)的組成結(jié)構(gòu)，完成了水上機(jī)換能器和液晶屏的選型，設(shè)

4、計(jì)了水上機(jī)電路（控制電路、超聲波發(fā)送電路、電源管理電路），搭建了水上機(jī)軟件平臺，編寫了編碼程序、水聲定位程序和鍵盤掃描程序等程序模塊。水下機(jī)作為命令接收端，完成信號的處理和解碼工作，然后根據(jù)具體命令執(zhí)行相應(yīng)的操作，這一部分設(shè)計(jì)了水下機(jī)的組成結(jié)構(gòu)，由水聽器、水下機(jī)電路及耐壓殼體組成，完成了水聽器的選型，設(shè)計(jì)了水下機(jī)的信號處理電路（信號放大電路、窄帶選頻網(wǎng)絡(luò)、包絡(luò)檢波電路等），搭建了水下機(jī)軟件平臺，編寫了解碼程序，低功耗處理等程序模塊。設(shè)計(jì)