TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台研究
这是一篇关于成像声纳,显控平台,以太网通信,数据处理的论文, 主要内容为声纳是人类探索水下世界的眼睛。伴随着人类社会发展,对各种海洋资源的需求不断增大,声纳也随之成为世界各国都日益重视的研究对象[1]。其中,成像声纳系统可以对水下世界进行实况显示,可对水下资源开采、水下救援、水下打捞等提供重要辅助作用,研究意义重大。本实验室此前研究开发的TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳是一款单波束机械扫描声纳,目前已有20多台成品装备于各海军救援部队,该声纳能满足中远距离探测需求,但也存在无法对声纳参数进行自定义设置、水下使用时操作复杂、工作频率不可调等问题。基于这些缺点,实验室研究开发了TKIS-Ⅱ机械扫描声纳。与TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳相比TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳为非头戴式且不需要腰间控制盒对声纳运行进行操作。本文作者主要承担TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计实现工作。本文具体研究内容如下:(1)介绍了本课题的研究意义、成像声纳及显控平台的发展历史及现状、四款比较具有代表性的成像声纳。(2)重点说明了TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳显控平台的优缺点,据此提出TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计要求。(3)提出了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的总体设计方案。确定了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台需要实现的功能模块为网络连接模块、参数设计及查询模块、数据接收模块、数据保存模块、TVG参数设置模块、数据保存模块、数据回放模块、能模块、距离显示模块、数据显示模块。介绍了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的两种工作模式,并分别对这两种工作模式的运行流程进行设计。介绍了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳系统数据的传输过程以及以太网芯片选型。(4)对TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台开发过程中用到的控件进行说明;对人机交互界面进行设计;网络连接模块用到的TCP协议的实现过程;参数设置及查询模块的数据格式,程序设计的流程以及各参数的功能;数据显示模块用到的伪彩色编码,C#.NET下的GDI+绘图,显示用数据的选取方式及程序设计流程;数据保存模块的设计流程;数据回放模块用到的技术以及程序设计流程设计流程;TVG参数的作用以及程序设计流程;距离标尺在显示界面的位置以及程序实现流程。(5)对所有的功能模块进行了实验验证,为了验证可靠性引入了Wireshark抓包软件,对该软件进行了简介,主要用于验证参数设置以及数据接收的可靠性,介绍了不同环境下进行的多次软硬件联调实验。实验证明,所有功能都能实现,显示效果良好。综上所述,论文研究的显控平台基本满足TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计要求,能实现所有功能需求。
TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台研究
这是一篇关于成像声纳,显控平台,以太网通信,数据处理的论文, 主要内容为声纳是人类探索水下世界的眼睛。伴随着人类社会发展,对各种海洋资源的需求不断增大,声纳也随之成为世界各国都日益重视的研究对象[1]。其中,成像声纳系统可以对水下世界进行实况显示,可对水下资源开采、水下救援、水下打捞等提供重要辅助作用,研究意义重大。本实验室此前研究开发的TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳是一款单波束机械扫描声纳,目前已有20多台成品装备于各海军救援部队,该声纳能满足中远距离探测需求,但也存在无法对声纳参数进行自定义设置、水下使用时操作复杂、工作频率不可调等问题。基于这些缺点,实验室研究开发了TKIS-Ⅱ机械扫描声纳。与TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳相比TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳为非头戴式且不需要腰间控制盒对声纳运行进行操作。本文作者主要承担TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计实现工作。本文具体研究内容如下:(1)介绍了本课题的研究意义、成像声纳及显控平台的发展历史及现状、四款比较具有代表性的成像声纳。(2)重点说明了TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳显控平台的优缺点,据此提出TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计要求。(3)提出了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的总体设计方案。确定了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台需要实现的功能模块为网络连接模块、参数设计及查询模块、数据接收模块、数据保存模块、TVG参数设置模块、数据保存模块、数据回放模块、能模块、距离显示模块、数据显示模块。介绍了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的两种工作模式,并分别对这两种工作模式的运行流程进行设计。介绍了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳系统数据的传输过程以及以太网芯片选型。(4)对TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台开发过程中用到的控件进行说明;对人机交互界面进行设计;网络连接模块用到的TCP协议的实现过程;参数设置及查询模块的数据格式,程序设计的流程以及各参数的功能;数据显示模块用到的伪彩色编码,C#.NET下的GDI+绘图,显示用数据的选取方式及程序设计流程;数据保存模块的设计流程;数据回放模块用到的技术以及程序设计流程设计流程;TVG参数的作用以及程序设计流程;距离标尺在显示界面的位置以及程序实现流程。(5)对所有的功能模块进行了实验验证,为了验证可靠性引入了Wireshark抓包软件,对该软件进行了简介,主要用于验证参数设置以及数据接收的可靠性,介绍了不同环境下进行的多次软硬件联调实验。实验证明,所有功能都能实现,显示效果良好。综上所述,论文研究的显控平台基本满足TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计要求,能实现所有功能需求。
软件化雷达显控平台的研究与实现
这是一篇关于软件化雷达,显控平台,实时坐标变换,组件化,Qt的论文, 主要内容为随着数字化技术的成熟和军事需求多样性发展,具有硬件可重组、软件可重构、功能可扩展的软件化雷达已经成为雷达系统研究的重要课题。显控平台作为软件化雷达的上层应用,承载着人机交互的重要功能。本文提出了基于二分查找的一一映射法进行P显实时坐标变换,并以组件为基本开发单元,设计并实现了软件可重构和功能可扩展的软件化雷达显控平台。本文首先调研了软件化雷达的研究背景和国内外研究现状,介绍了显控平台的发展历程以及传统显控平台的实现方式,阐述了软件化雷达显控平台研究的必要性。以某软件化雷达系统为例,详细介绍了软件化雷达的开放式体系架构,模块化、数字化和标准化技术特点以及“面向实际需求,以软件技术为核心”的开发理念。通过对比不同开发语言、技术框架的特点,以及充分考虑开发成本、软件移植性等问题,确定了 Qt作为平台的开发工具。其次,为了解决P显直接坐标变换在大数据量下显示延迟和量化漏洞问题,本文对整体映射法、一一映射法及一一映射法的改进方法进行了详细介绍与对比,提出了基于二分查找的一一映射法实现P显实时坐标变换。在保证一一映射法精度的前提下,采用局部寻优代替全局寻优的方式建立映射查找表,提高了算法的运行效率。此外,设计了映射查找表的链式存储结构及对应的查找算法,解决映射查找表数据冗余及资源浪费问题。最后,对基于二分查找的一一映射法的计算效率以及精确度进行评估,验证了该方法的可行性和有效性。接着,以软件重构和功能扩展为目的,深入分析显控平台的设计需求,确定了显控终端、组件库管理及日志服务的应用模块,并对应用子模块的具体功能进行介绍。以组件化的开发模式,设计并实现了显控组件,快速搭建了显控终端的应用方案以及实现了组件管理库、日志服务应用模块。最后,本文对某雷达仿真系统进行了软件化改造,将软件化雷达显控平台的功能模块应用于该雷达仿真系统上,完成对平台的功能验证和性能分析,结果表明系统具有良好的实时性和稳定性。
单兵雷达系统建模与仿真
这是一篇关于单兵雷达,线性调频连续波,建模和仿真,模型库,显控平台的论文, 主要内容为单兵雷达是一种用于战场探测近距离军事目标和获取战场信息的重要侦察设备。因为单兵雷达系统的外场模拟环境单一、试验次数有限且实验结果不全面,所以对其进行仿真研究,可以高效地为单兵雷达的设计方式、分析论证提供重要理论基础。单兵雷达要兼顾性能与便携,因此需要整个雷达系统结构简单、体积小、灵活性强。根据其功能特点,将具有发射功率低、无距离盲区、易于小型化等优点的线性调频连续波(Linear Frequency Modulation Continuous Wave,LFMCW)体制应用于单兵雷达系统中。所以,本文通过计算机进行全数字化的仿真,利用MATLAB软件,实现了多周期的三角LFMCW单兵雷达系统在复杂电磁环境下的建模和仿真工作。本文基于LFMCW雷达的工作原理,结合雷达仿真系统模块化思想,提出单兵雷达仿真系统的总体设计方案。首先建立单兵雷达仿真系统模型库,然后调用各个模型,完成仿真系统的搭建。其次,对各模型(发射机、接收机、环境回波、信号处理和数据处理)建立仿真数学表达式,并详细阐述了各模型的基本原理和建模方法,对这些模型进行了仿真实验,它们均通过样例的参数测试验证。再次依据所建立的仿真模型,基于灵活性、可拓展性以及封装性原则,在MATLAB开发平台上完成单兵雷达系统开发,并建立仿真系统显控平台,实现了系统参数的可视化设置和跟踪结果的直观显示,最后对不同复杂电磁环境下的多目标参数测量、跟踪功能进行仿真分析,仿真结果验证了该系统建模的正确性和有效性。本文使用标准化、模块化的雷达仿真系统建模思想对单兵雷达系统进行实现,一方面利于以后工作的维护和移植,另一方面便于雷达系统的二次开发。通过对单兵雷达系统的建模与仿真,可以为整个单兵雷达作战的分析评估提供可靠的平台和依据,符合设计要求,在工程应用上具有重要的价值。
软件化雷达显控平台的研究与实现
这是一篇关于软件化雷达,显控平台,实时坐标变换,组件化,Qt的论文, 主要内容为随着数字化技术的成熟和军事需求多样性发展,具有硬件可重组、软件可重构、功能可扩展的软件化雷达已经成为雷达系统研究的重要课题。显控平台作为软件化雷达的上层应用,承载着人机交互的重要功能。本文提出了基于二分查找的一一映射法进行P显实时坐标变换,并以组件为基本开发单元,设计并实现了软件可重构和功能可扩展的软件化雷达显控平台。本文首先调研了软件化雷达的研究背景和国内外研究现状,介绍了显控平台的发展历程以及传统显控平台的实现方式,阐述了软件化雷达显控平台研究的必要性。以某软件化雷达系统为例,详细介绍了软件化雷达的开放式体系架构,模块化、数字化和标准化技术特点以及“面向实际需求,以软件技术为核心”的开发理念。通过对比不同开发语言、技术框架的特点,以及充分考虑开发成本、软件移植性等问题,确定了 Qt作为平台的开发工具。其次,为了解决P显直接坐标变换在大数据量下显示延迟和量化漏洞问题,本文对整体映射法、一一映射法及一一映射法的改进方法进行了详细介绍与对比,提出了基于二分查找的一一映射法实现P显实时坐标变换。在保证一一映射法精度的前提下,采用局部寻优代替全局寻优的方式建立映射查找表,提高了算法的运行效率。此外,设计了映射查找表的链式存储结构及对应的查找算法,解决映射查找表数据冗余及资源浪费问题。最后,对基于二分查找的一一映射法的计算效率以及精确度进行评估,验证了该方法的可行性和有效性。接着,以软件重构和功能扩展为目的,深入分析显控平台的设计需求,确定了显控终端、组件库管理及日志服务的应用模块,并对应用子模块的具体功能进行介绍。以组件化的开发模式,设计并实现了显控组件,快速搭建了显控终端的应用方案以及实现了组件管理库、日志服务应用模块。最后,本文对某雷达仿真系统进行了软件化改造,将软件化雷达显控平台的功能模块应用于该雷达仿真系统上,完成对平台的功能验证和性能分析,结果表明系统具有良好的实时性和稳定性。
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