水下目标精确定位系统研究硕士学位论文

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1、学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科与专业电子科学与技术论文完成日期!!!!生!旦论文答辩日期2011年6月答辩委员会主席ThesisSupervisor：ProfessorXuWenhaiJune2011大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文竺丞王旦拯猹确定焦丕缠硒究：．．除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注

2、明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：查叠盔木学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘

3、版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。论文作～：专盍状导燃：聊友嘭日期；知If年-7月fEl一。，”．’-●中文摘要摘要水下目标精确定位系统是国家科技支撑计划课题“海上遇险目标快速接近技术"的一个子课题，目的是对水下沉船与沉物目标进行精确定位，并将定位信息实时显示在定位系统的上位机上，方便用户及时制定出具体的救助打捞计划，提高救助打捞的效率，降低搜寻救助行动的经济投入。该系统由探测船和有缆水下

4、机器人(ROV)组成，探测船上携带超短基线定位器的收发器、姿态补偿仪、电罗经和GPS信标机，ROV上搭载超短基线定位器的应答器、声呐相机、姿态补偿仪、电罗经和高度计等。首先，利用超短基线定位器完成探测船对水下机器人(ROv)的定位，其定位误差通过船载姿态补偿仪和电罗经来修正，利用船载GPS推导出ROV的经纬度坐标；然后，以ROV为参考点，通过声呐相机和其他辅助传感器完成对沉船目标的定位，最后计算出沉船目标相对于探测船的方位和经纬度坐标。在系统定位方案设计的过程中，本课题从定位原理、数据实时性以及定位精度等几

5、个方面分析了声呐相机、机械扫描声呐等仪器并确定了仪器的型号，然后根据所选择的仪器的定位特点，结合辅助传感器，对整个定位系统的定位原理做了详细地推导。软件实现方面，本课题基于VisualC++6．0环境编写了上位机显控软件。利用多串口、多线程技术实时采集各传感器和声呐仪器返回的数据；利用图像处理技术分析声呐相机图像，提取出相关的距离信息；完成定位解算和误差修正，这也是定位系统的核心算法，完成了基本的定位计算及相关的坐标旋转修正、地理位置与经纬度坐标转换等关键算法；利用循环链表对定位数据进行存储；通过分析接收的

6、数据来监控各传感器的工作状况并提供报警功能；利用多线程技术使定位数据在显示窗口中实时显示。本文最后通过理论和实验数据分析了超短基线的定位精度，并推导出了整个定位系统的定位精度最差为4．12m，满足用户提出的小于5m偏差的要求。关键字：水下定位；误差修正；显控平台英文摘要ABSTRACTUnderwatertargetprecisepositioningsystemcomesfromNationalScienceandTechnologySupportPlanSubject—thetechnologyoffa

7、stapproachingtargetinemergencyonmaritime，whosepurposeistolocatethesubmarineshipsindistressandothertarget．Andthen,thepositiondataisreal—timedisplayedonupperPCSOthattheclientCanmakespecificrescueplans，whichimprovestheefficiencyofrescueandreduceeconomicinvest

8、ment．ThesystemconsistsofrescueshipandROV．ThereareUSBL'stransceiver,attitudeinstrument，compassandGPSonrescueship．USBUstransponder,ima西ngsonar,attitudeinstrument，compassandaltimeterareinstalledinROV．First，useUS