探析声学助渔设备中垂直探鱼仪模拟器的研究

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1、Y8葛5'Ⅱ1学位论文声学助渔设备中垂直探鱼仪模拟器的研究(题目伍卓玉(作者蚪#)指导教师金一丞教授申请学位级别工学硕士专业名称交通信息工程及控制学位授子单位大连海事大学2006年3月摘要航海模拟器自问世并投入航海教育与培训以来，在航海教育和培训中发挥了重要作用，并受到普遍欢迎。随着计算机技术的高速发展，各种航海模拟器不断更新，模拟器功能日臻完善，不过却很少涉及到水下状况。现在有些渔业部门要求在航海模拟器中增加渔业模块(其中含有垂直探鱼仪)，以满足海洋渔业专qk学生和渔业船舶驾驶员学习和培训的需要，不仅可以用于航海教学与培训，还可以提高其海洋捕捞生产和海洋渔业研究能力，适应我国渔业发

2、展要求。本文对垂直探鱼仪模拟器进行了研制，并将其加到航海模拟嚣上，为渔业模块与航海模拟器的结合打下很好的铺垫，并为渔业模块其它模拟器的研究开发提供了参考。垂直探鱼仪是目前在渔业生产中应用较广的水声助渔仪器，是现代海洋捕捞生产和海洋渔业研究的主要手段。随着水声学、电子学和计算机等技术的发展，水声鱼群定位技术也日益发展，在海洋渔业生产和科学研究中越来越显示其重要地位。日常教学中．探鱼仪的操作训练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，仅能通过对控制面板的操作，来熟悉探鱼仪的使用，这样使学生对探鱼仪的实际使用印象不深，达不到预期的教学效果。针对上述

3、问题，本文采用一种用计算机来模拟探鱼仪回波信号并用图形显示出来的方法，给操作者以直观、形象、逼真的感觉，达到与真实环境下近似的效果。本文研究的主要内容包括：1．探鱼仪模拟器的系统构成以及与航海模拟器的结合。探鱼仪模拟器主要由信息采集、信息处理和信息显示三个模块组成，相对应的硬件构成分为教练员站、回波解算机和图像显示界面。2．探鱼仪模拟器的数据结构和坐标转换。探鱼仪海底回波的原始数据是通过数字化仪从海图中采样获取的，获敬后的数据按照预先设计好的数据结构保存在特定的文档中。量程变换时，需要作相应的坐标变换。3．回波的解算。当教练员站传送单条鱼和鱼群的数据过来以后，需要在回波解算机迸行计算

4、，根据船位信息和回波的参数，计算位于探鱼仪发射声波波束范围之内的回波数量和位置，并加以绘制。同时根据船舶的位置，读取海底的数据，实时显示海底。4．程序的实现。本文实现了探鱼仪模拟器图像的动态显示和探鱼仪各种模式显示，对其它～些功能也进行了模拟，包括TVG(Ij寸变增益)功能，Clutter调节，量程变换，增益控制等。关键词：垂直探鱼仪模拟器：航海模拟器：回波解算；回波强度AbstractNavigationsimulatorhasplayedanimportantroleandhasbeengenerallywelcomedinnavigationeducationandtraini

5、ngafteritcameintobeing．Withthehigh。speeddevelopmentofcomputertechnology,navigationsimulatorsareupdatingandfunctionsofsimulatorsareimprovingandgettingperfect．However,ithardlyrelatestounderwatersituation．Nowsomefisherydepartmentshopetoaddfisherymodule(fishfinderincluded)tomeettheneedofstudentswho

6、majorinoceanfisheryanddriversoffishingvesselstostudyandtrain．Theentiresimulatorcallnotonlybeusedfornavigationteaehingandtrainingbutalsobeusedtoimprovetheabilityoffisherycatchproductionandoceanfisheryresearchtosatisfytheneedoffisherydevelopment．Thethesisdevelopsverticalfishfindersimulatorandadds

7、ittonavigationsimulator,whichpreparesforthecombinationoffisherymoduleandnavigationsimulatorandprovidestheothersimulatorsoffisherymodulewiththereference．Fishfinderispopularinthedomainoffisheryproductionandisthemainwayoffishingandfi