基于傳導(dǎo)電流場理論的水下定位系統(tǒng)研究.pdf

1、在當(dāng)前積極探測開發(fā)海洋和保護(hù)海洋的背景下，水下定位和導(dǎo)航技術(shù)在水下工作中尤為重要。水下傳導(dǎo)電流場理論廣泛應(yīng)用在水下環(huán)境等導(dǎo)電媒質(zhì)中的通信、遙測及監(jiān)測等領(lǐng)域，在特殊場合，水下電流場理論有著不可比擬的優(yōu)勢?？紤]到已有水下定位技術(shù)的硬件設(shè)備體積龐大，功能復(fù)雜和水下視覺在深?；驕啙岘h(huán)境下定位困難等劣勢，本文提出了基于水下電流場的弱電魚仿生定位技術(shù)。
　　本文按照由介紹應(yīng)用背景和進(jìn)行理論研究，到硬件軟件系統(tǒng)搭建，再到進(jìn)行初期實驗并得出結(jié)論的

2、順序進(jìn)行闡述，本文的主要研究方向和工作內(nèi)容如下：
　　1．對水下電流場理論的傳播特性進(jìn)行研究并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，并對所構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型的主要參數(shù)進(jìn)行仿真，使接收角度、接收距離對接收電壓的影響直觀體現(xiàn)在仿真圖上。
　　2．研究弱電魚的感知電場的特性，介紹弱電魚仿生的水下定位原理。將水下電流場看做是靜電場或者恒流場，應(yīng)用它們的對偶原理對弱電魚仿生定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。根據(jù)定位原理和仿真曲線，確定了發(fā)射電極和接收電極的相對位置。<

3、br>　　3．對上述水下定位系統(tǒng)搭建軟硬件平臺，主要包括數(shù)字處理部分、功率放大部分、接收濾波部分、系統(tǒng)電源部分的硬件電路板設(shè)計及實現(xiàn)。其中數(shù)字部分是以 FPGA和DSP為核心，主要圍繞FPGA及外圍電路的配置，控制AD芯片采集數(shù)據(jù)、控制DA芯片發(fā)射數(shù)據(jù)、與PC的串口通信、與DSP的異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。其余部分的實現(xiàn)在本論文中也有較為詳細(xì)的闡述。
　　4．本文為弱電魚仿生定位系統(tǒng)設(shè)計了專用的上位機(jī)圖形顯示界面。PC機(jī)顯示部分通過 Lab