探析渔用声纳模拟器关键技术的研究

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1、大连海事大学硕士学位论文渔用声纳模拟器关键技术的研究姓名：姚明申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：尹勇20080301中文摘要摘要随着计算机仿真技术的高速发展，各种航海模拟器不断更新，模拟器功能也同臻完善，但却很少涉及到对水下环境和渔用设备的仿真。渔用声纳是目前在渔业生产领域中应用较广的水声助渔仪器，在海洋渔业生产和科学研究中越来越显示其重要地位。然而，在日常教学中，渔用声纳的操作培训一般都是在实验室里进行的，由于换能器的特性和环境的限制，很难显示出其在作业时的真实回波，学员仅能通过对控制面板的操作来熟

2、悉渔用声纳的使用，这就使学员对渔用声纳的实际使用印象不深，达不到预期的教学效果。在航海模拟器中增加渔业仿真模块(其中含有渔用声纳模拟器)，不仅可以满足海洋渔业专业学生、渔业船舶驾驶员学习和培训的需要，提高我国海洋捕捞生产和海洋渔业研究能力，适应我国渔业发展的要求，还可以完善航海模拟器的功能。本文主要研究如何建立渔用声纳模拟器各种回波解算的数学模型，尽可能使模拟出来的结果与真实设备在海上的回波显示保持一致，增加系统的仿真程度，使操作者能进行接近海上实况的模拟训练，以掌握渔用声纳的操作使用，并通过实际操作和回波观察，对回波

3、图像进行分析与判读，区分鱼群回波、海底回波和杂波，从而判断鱼群的大小、数量、位置，运动方向和海底底质等属性。本文的主要工作包括以下几个方面：1．提出了实现渔用声纳模拟器的主要框架，主要就鱼群回波和海底回波进行模拟，建立了鱼群回波和海底回波解算的模型，并采用点映射的方式正确地反映回波位置信息。2．建立了基本合理的水声模型，提出了基于回波强度的灰度级别划分方法，同时结合图像处理技术，提高了渔用声纳模拟器的回波图像真实性。3．通过离屏绘制实现了回波图像及人机交互界面的无闪烁显示，并实现了回波图像的圆周扫描动态显示和渔用声纳模

4、拟器各种功能的模拟。本文通过对渔用声纳模拟器的研制，为航海模拟器中集成渔业模块打下了很好的基础，也为其它渔业模块的仿真研究提供了参考。关键词：航海模拟器；渔用声纳模拟器；点映射；鱼群回波；海底回波英文摘要StudyontheKeyTechnologiesofFishingSonarSimulatorAbstractWiththehi曲一speeddevelopmentofcomputersimulationtechnology,navigationsimulatorsareupdatingandfunctionsofs

5、imulatorsareimprovingandgettingperfect．However，itishardlyrelatedtounderwatersituationandsimulationoffisheriesinstruments．Thefishingsonarsimulatorisanacousticfisheriesinstrumentwhichiswidelyappliedintheareaoffisheriesproduction，andhasbeenplayingamoreandmoreimport

6、antroleintheareaoffisheriesproductionandscientificresearch．Whileduringthecourseofdailyteaching，theoperationoffishingsonarisdoneinthelaboratory．Andbecauseofthelimitationofcircumstanceandcharacteristicoftransducer，itisverydifficulttoshowthevividechoasthatintheseaa

7、ndthetraineesCanonlybefamiliarwiththeuseoffishingsonarbymanipulatingthecontrolpanel，whichresultsthattraineescannotbeimpressedbypracticeandreachtheexpectedteachingeffect．Toaddfisheriesmodule(fishingsonarsimulatorincluded)tonavigationsimulatorcannotonlymeettheneed

8、ofstudentswhomajorinoceanfisheriesanddriversoffishingvesselstostudyandtrain，improvetheabilityoffisheriesproductionandoceanfisheriesresearch，andsatisfytheneedoffisheri