摘要：基于超声相控阵成像技术设计了一种新型水面感知系统,该系统可以实现对近岸海域环境中目标物的感知与成像。由发射换能器发出超声波,接收换能器接收回波信号,经放大电路放大,引入滑动平均滤波算法进行数据平滑处理,使用ADC采集模块将其转换为数字信号进行时延估计,然后对目标物使用延时叠加算法成像及Canny算子边缘检测,最后获取目标的大小和方位。实验验证了该硬件电路的可靠性和软件算法的有效性,实现了低成本、高便携性、高可靠性的设计目标,满足了教学要求。

摘要：水声定位是实现水下定位的关键技术,也是近年来的研究热点。以声速修正和基阵布放为切入点,针对声速不确定、基阵布放设计不合理等问题综述提高水声定位精度的研究进展。针对基阵布放问题,重点对比基阵尺寸及基阵阵型阵元2种改进方案的研究现状。研究表明,为提高水声定位精度,进一步的研究应在以下3个方面展开:在声速修正方法研究中,遗传算法和粒子群优化算法相结合,可以在不提高计算量的情况下优化稀疏有效声速表,使定位精度得到进一步提高;基于组合基阵定位系统辅助的声速修正算法能够使定位误差更小;综合考虑阵元数目与所需定位精度的折中方案,能够本着降低布放成本的原则,通过优化不同阵元间距来提高超短基线的定位精度。