船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计专业学位类别工程硕士学号201050202002作者姓名龚浩亮指导教师胡进峰副教授分类号密级注1UDC学位论文船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计龚浩亮指导教师胡进峰副教授电子科技大学成都段文海研究员中国船舶重工集团公司七五〇试验场昆明申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程

2、领域名称软件工程提交论文日期2015年4月论文答辩日期2015年5月学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月22日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNOFTHETRACKINGDISPLAYANDCONTROLPLATFORMOFASHIPBORNEUNDERWARTERACOUSTICMEASUREMENTSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Mastero

3、fEngineeringAuthor:GongHaoLiangAdvisor:AssociateProfessorHuJinFengSchool:SchoolofElecrtonicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：

4、日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要本论文以某船载式水声测量系统跟踪显控平台的设计为研究课题，对系统跟踪显控平台的设计、实现及试验验证情况进行了详细的阐述。论文研究中显控平台硬件设计部分技术成熟、易于实

5、现，因此，研究重点是显控平台软件的设计。研究中为了解决跟踪显控软件规模和复杂度问题，以提高软件的可靠性、可维护性、可扩展性以及可复用性等非功能性指标为目地，从软件工程的角度进行了水声测试领域的软件体系结构的分析和设计，并进行了设计模式的初探，然后基于面向对象的思想，采用统一建模语言UML，对系统跟踪显控软件进行了需求分析、结构设计和详细设计。程序实现采用了VC++6.0MFC开发工具并综合应用OpenGL三维显示、串口通信、网络通信及双缓冲图形绘制等多项软件编程技术实现了跟踪显控软件人机界面，界面友好、功能清晰、易于操作，且三维显

6、示技术的应用大大改善了试验时的观测效果。本论文针对某船载式水声跟踪定位系统的应用背景及系统研制、使用中的技术特点、难点，对软件设计的核心内容——算法，包括跟踪定位解算、船姿修正、声线修正、抗多途干扰、抗定位模糊及轨迹平滑滤波等进行了理论分析，主要涉及声纳定位、水声传播特点、环境特性、声速温度效应及水声定位数据质量控制等水声学方面的内容。在理论分析的基础上，对短基线跟踪定位精度、测量误差等关键技术指标进行了仿真，并完成了算法设计，给出了程序处理流程及部分算法的仿真结果。跟踪显控平台软件设计、编程和调试完成后，随系统进行了充分的湖上试

7、验测试，实现了工程化应用，对软件的功能结构和主要算法、方法的实现情况进行了验证。试验结果表明，本论文提出及设计的算法、方法可行、有效，应用效果明显，跟踪显控平台软件完成了全部功能和性能需求，当然也存在一些不足之处需要持续改进完善。综上所述，论文所研究的课题解决了某船载式水声跟踪定位系统研制中的部分关键技术问题，通过新技术和算法的研究应用，提高了系统跟踪定位精度，改善了跟踪轨迹的显示效果，从而达到帮助项目提高整体设计水平的目的，对后续同类项目的研究、研制具有较大的参考价值和意义。关键词：船载式、水声跟踪定位、显控软件、姿态修正、试验

8、验证IABSTRACTABSTRACTThisthesis’sresearchtopicisthedesignofthetrackingdisplayandcontrolplatformofashipborneunderwateracousticm