水聲綜合測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、水聲跟蹤定位、導(dǎo)航以及水聲通信是水聲系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域，在海洋科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但將水聲精確跟蹤定位、導(dǎo)航和水聲通信融為一體的應(yīng)用尤有重要價值。我國某試驗場原有的水聲跟蹤定位、導(dǎo)航和通信系統(tǒng)都是單獨工作的，其功能比較單一，多系統(tǒng)共同作業(yè)時，還會經(jīng)常出現(xiàn)不能兼容工作的問題，且海上試驗過程中目前還難于實現(xiàn)對水下航行目標(biāo)的指揮通信功能，因此，難以滿足試驗使用需求。本文針對某海上試驗場的大型水聲綜合測控系統(tǒng)裝備預(yù)研項目的立項要求，結(jié)合我國大陸架

2、延伸距離遠(yuǎn)、試驗海域離岸遠(yuǎn)的特點，在分析研究了相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了基于浮標(biāo)式活動陣元的具有水下多目標(biāo)跟蹤、導(dǎo)航和試驗指揮水聲通信功能的水聲綜合測控系統(tǒng)體系。著重研究了低速率高清晰度指揮語音水聲通信技術(shù)、系統(tǒng)定位精度校驗技術(shù)、浮標(biāo)水下陣元坐標(biāo)測量校準(zhǔn)技術(shù)、水聲通信與跟蹤導(dǎo)航系統(tǒng)整合等關(guān)鍵技術(shù)。 討論了采用可折疊式多功能浮標(biāo)實現(xiàn)多目標(biāo)水聲跟蹤定位、水聲導(dǎo)航和水聲通信功能的系統(tǒng)整合技術(shù)，并對可將水聲定位、跟蹤監(jiān)測、水下導(dǎo)航和水聲通

3、信相結(jié)合的水聲及無線電通信傳輸協(xié)議、系統(tǒng)的聲兼容等技術(shù)進(jìn)行了研究探討。其中水聲定位精度校驗技術(shù)、精確自定位可折疊式浮標(biāo)結(jié)構(gòu)和低速率高清晰度指揮語音水聲通信技術(shù)是系統(tǒng)研究的獨特之處，使系統(tǒng)可以實現(xiàn)大范圍、多目標(biāo)高精度跟蹤定位、導(dǎo)航和高清晰度指揮語音水聲通信功能。 在水聲精確定位方面，從定位數(shù)據(jù)處理方法入手，分析研究了影響系統(tǒng)定位誤差的相關(guān)因素，研究了自帶短基線組合定位功能的浮標(biāo)陣元水下精確自定位及校準(zhǔn)技術(shù)和平均聲速精確測量技術(shù)，并

4、結(jié)合同步測時技術(shù)來提高系統(tǒng)定位精度的方法，還對系統(tǒng)定位精度和浮標(biāo)水下陣元的定位精度進(jìn)行了仿真研究。 在指揮通信方面，概要地分析比較了國內(nèi)外相關(guān)水聲及無線電數(shù)據(jù)通信體制及其技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，研究了基于多媒體信息代碼轉(zhuǎn)換的極低速率高清晰度指揮語音水聲通信方法。通過對文字及語音等信息的聯(lián)合編碼和解碼，可將復(fù)雜的語音水聲通信轉(zhuǎn)變成簡單的水聲代碼傳輸。另外，對時頻編碼水聲通信技術(shù)和基于擴頻水聲通信的語音信息代碼傳輸技術(shù)也進(jìn)行了理論探討和海上試