北斗卫星导航系统在水下无人航行器中的应用方案研究

本文阐述北斗卫星导航系统在水下无人航行器的几种主要应用方案,根据北斗卫星导航系统的导航定位和短报文通信功能特点,将北斗在UUV的应用分为两大类:一类主要利用北斗导航提供导航定位服务,如组合导航、基于北斗的水下导航系统等;另一类主要利用北斗系统的短报文通信服务或兼具使用导航定位服务,如基于北斗卫星导航系统的UUV遥控系统等。本文为水下无人航行器的北斗卫星导航系统应用提供了发展思路。     

一种适用于水上漂浮目标的北斗信标机

海上试验设备投资巨大,试验中设备及装置的安全十分重要。由于海上试验条件的复杂性,任何一种不确定因素都会导致设备的丢失。如未采取必要的定位措施,将会造成重大的经济损失。本文采用北斗通信和定位技术、低功耗微控制器技术设计了一种北斗信标机,可与试验设备捆绑使用,当试验设备漂浮在水面时作业人员可通过接收装置接收设备位置信息迅速进行定位,保障设备的安全。     

北斗卫星导航系统在海上舰船实时定位中的应用

论文介绍了应用北斗卫星导航系统实时回传舰船定位数据的测量系统,该系统还具备遥控开关定位设备、目标监测等功能,在海上舰船实时定位测量和目标显示任务中发挥了重要作用。     

一种百平方千米级水下通信定位导航系统

在水声通信及水下定位技术基础上,提出一种支持水下通信、定位与导航的一体化组网系统。系统基于水声换能器通导一体化及主/被动水下兼容定位等水下通信导航关键技术,可面向深海百平方千米级海域,可为从事深远海探测开发活动的水下多平台提供安全、高效的全天候全水域高精度定位与导航信息,为水下探测、水下平台布放回收以及精确对接引导等提供服务,满足信息的远程共享、指令的实时传输以及协同作业的组网通信。     

深海采矿船水下设备布放回收工艺

综合考虑复杂的海洋环境和水下设备形式,深入分析深海采矿作业中水下设备布放回收的技术难点和作业效率,开展布放回收系统中的集矿车、中继仓、提升泵和扬矿管等水下设备的配置和布局设计,形成深海采矿船水下设备布放回收工艺。研究结果可为深海采矿船水下设备布放回收系统的设计制造提供参考,为深海采矿船工程应用提供技术支撑。     

可回收式水下声学网络监测节点的设计与实现

本文针对我国日益增长的近海海洋环境监测的迫切需要,同时考虑到水下节点布放和回收的便捷性,提出了一种新型可回收式水下声学网络监测节点方案,该方案的特点是使用可脱开插头和电爆螺栓来实现节点的水下长时间供电和自主上浮分离。最终完成的声学网络节点样机可靠性高、结构紧凑且性能指标良好,并已通过海试实验验证。该水下网络监测节点是水声网络监测技术与试验系统的基本功能实现平台,为后续开发利用海洋资源提供依据和参考。     

高速卫星通信设备在下一代海洋监测系统中的应用

针对当前海洋监测系统现状,采用我国自主研发的北斗卫星作为监测定位和通信设备,提出一种基于舰载北斗卫星设备的下一代智能型海洋监测系统架构。规划系统总体结构及系统分层,并从硬件模块和软件方面阐述系统的合理性和可行性。最后,根据本文提出的系统设计方案,在ArcGIS中结合北斗终端,对提出的系统进行初步实现,证明提出的系统设计方案具有较好的可用性和丰富的功能性,对未来发展北斗事业和海洋建设具有一定价值。     

船载通信监控网络对北斗高频信号的捕获技术

北斗卫星是我国自主研发的一种全球定位与通信卫星,基于北斗卫星,舰船、汽车、飞机等能够实现准确的定位、通信等功能。在基于北斗卫星的船载通信监控系统中,北斗高频信号的捕捉、译码是实现通信与监控功能的前提,这是本文重点研究的内容。本文首先介绍基于北斗卫星的船载通信监控系统原理,然后结合北斗高频定位信号的特点,开发一种高频信号捕捉电路,有助于提高船载北斗通信监控系统的性能。     

基于北斗救援和ISPS规则的船舶人员安保管理系统研究

研究了基于北斗短报文通信方式的船用ISPS人员管理及救援管理的系统,具体包含天地海北斗卫星网络、船舶通信网络、低功耗高可靠性的BDS北斗通信基站,提出了基于模糊集合和贝叶斯的多对多Super-Bluetooth算法,设计了手环检索和定位的BR通信基站方案,提升和实现了基于北斗救援的ISPS人员管理。     

浅谈北斗导航技术在船舶定位中的应用

在北斗导航系统建成以前,我国的船舶定位主要依靠GPS导航系统。北斗系统的全球覆盖,不仅打破了GPS的垄断,也为我国的船舶定位提供了另一,种更加安全和精确的导航定位途径。本文简要探析北斗导航技术在船舶定位方面的应用首先对北斗导航技术简要叙述,在此基础上对北斗导航技术在船舶定位的工作原理、系统功能组成进行阐述,以供同行进行借鉴。     

基于北斗的海上失事飞机救援系统

文章提出基于北斗系统的海上搜救系统,包括遥感系统、声呐系统、北斗卫星定位接收子系统和综合舰桥系统。当进行搜救时,带有机载摄像头和光热传感器的飞机在海面上盘旋,机载图像处理模块实现飞机失事点的定位;飞机投下的特制浮标将水下失事目标的位置通过飞机发给指挥调控中心,指挥中心派遣搜救船只进行打捞和搜救,从而提高海上搜救时效性和效率。     

用于水下网络节点的超低功耗远程接入系统

论文提出了一种用于水下传感器网络节点的超低功耗远程接入系统的设计方案.并设计了高灵敏度、低噪声的接收机带通滤波器,提高了系统对微弱信号的检测能力,实现了超低功耗、窄带滤波.该系统将设计的高性能、超低功耗滤波器与抗干扰能力强的直接序列扩频(DS-SS)技术和低功耗的“sleep-wake”工作模式相结合,实现了0.5μV水下特定频带内微弱信号的检测,可用于远程配置水下传感器网络,为水下传感器网络提供一个安全的、可靠的信息交互途径.完成的系统样机性能可靠、功耗低,并经过湖试验证,性能满足实际要求.     

基于短基线组合系统实现浮标阵水下目标运动轨迹精确测量

针对水声定位浮标基阵的水下运动目标的轨迹测量时,由浮标水下阵元位置误差引起系统的误差,提出以短基线组合定位系统的浮标水下阵元坐标实时测量校准方法。仿真结果表明,采用短基线组合定位技术,能保障浮标水下接收阵元的定位误差小于0.3 m,系统水下定位误差小于3 m,满足对水下目标轨迹的精确测量技术要求。海试结果证明效果可靠。     

船载水上水下一体化综合测量系统技术与应用

船载综合测量系统水上水下一体化测量技术是近年来的一项新技术,该技术是通过对多波束测深仪、激光扫描仪、海洋船只定位导航等设备的集成,进行水上水下一体化测量。本文通过对船载水上水下一体化综合测量系统实施海岛礁、陕西黑河水库一体化测量案例,阐明系统在应用中的优缺点,为水上水下一体化测量技术进一步应用开拓思路。     

一种低功耗水下定位声纳信标的电路设计

文章主要介绍一种低功耗、体积小,重量轻的水下定位声纳信标的电路设计。该电路用于对失事船只或飞机进行定位,信标一旦沉入水中,整个电路自动开始工作,周期性的发射预先设定的声信号,便于检测装置寻找失事目标。     

深水水下作业工具简易运输装置研究

为深水工作级水下机器人（Remote Operated Vehicle,ROV）设计配套的水下作业工具运输装置能向海底布放和回收ROV无法携带的样品、仪器及其他作业设备,从而为水下设备、水下装置和水下工具在海面与海底之间的升降运输提供手段。该深水水下作业工具简易运输装置主体主要采用框架结构,由输运模块、浮力调节模块和水下示位模块等3大模块组成,通过搭载不同体积的浮力材料和不同质量的负载执行不同深水设备在水下的运输任务。该装置安装有水下定位装置——声学应答器,能与母船和ROV 进行声学通信,通过声学信息告知其位置坐标,便于母船和ROV定位寻找。     

扇形多波束测深仪在我国应用成功

<正>上海海监局海测大队1994年从德国ATLAS公司引进一套扇形多波束测深仪FAN—SWEEP。该系统安装在专用的扫海测量船上,经过4个月安装、调试,1995年初正式投产。实际使用证明该系统测量精度高,工作效率高,后处理功能强,显示水下地形真实、立体感强、形象逼真,特别适用于大比例测量水下礁石、沉船等障碍物。本文对该系统作简单介绍。 一、系统的组成 该系统由三部份组成:第一部份是导航系统,由PC—386SX微机、定位设备、数据自动采集系统及软件、航迹显示器组成。该系统能与多种定位设备相连接,例如激光定位仪POLARFIX、微波定位仪MI-CROFIX、差分卫星定位HYDRO DGPS、相位差定位系统HYPER—FIX等。导航系统的主要功能是按一定格式采集定位数据,并送到电子柜中,航迹显示器可显示计划测量线和船舶的实时航迹,监视航迹偏差,指导舵手操舵。 第二部分是扇扫FAN—SWEEP,是该系统的核心设备,由电子柜、换能器、监示器、电罗经、波浪补偿器等设备组成。这部分的作用是最多可发射52个超声波波束,形成一个扇形向水底辐射,并接收回波信号。电罗经用以修正位置偏差,波浪补偿器用以平滑涌浪,减少涌浪对测深误差的影响。监示器可显示断面各点水深值、各波束信号强度和各种动态、静态数据。电子柜是该部分的核?     

水下合作目标三维定位技术

在进行合作目标海试测量时,测量船需要对水下目标进行实时高精度测距定位.针对此需求,本文在综合对比当前2种典型的水下定位技术优缺点的基础上,采用水面水下同时基技术设计了基于3个差分GPS浮标的水下合作目标三维定位系统,建立了系统定位解算模型.海试实验表明,该定位技术能获得与差分GPS相近的水下立体定位精度,并且具有使用定位浮标少,海试布放简便的特点.     

低功耗深海应答器的研制TP56

在传统的长基线水声定位技术基础上,设计了一套低功耗、深海应答器。系统设计中采用了对电源进行模块化管理,消除干扰、降低功耗的措施,延长了系统的工作时间。海试证明,能长时间对水下目标进行有效监测。     

北极地区北斗区域和GLONASS系统定位性能分析

为了掌握北斗区域系统、GLONASS系统以及北斗区域/GLONASS组合系统在北极地区的定位性能,利用STK仿真软件,对三种系统在北极区域的导航精度、可见星数以及GDOP值进行了分析,结果表明北斗区域系统在北极地区定位还无法提供连续可靠的定位服务,GLONASS系统的定位性能比较好,组合系统相对单系统性能有很大提高。