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水下机器人水声定位系统硬件的设计与实现
资料介绍
在人类对海洋进行探索和研究工作中，导航定位技术一直是一项重要的研究内容。从目前来看，水声定位系统是水下导航定位的主要手段。随着人类对水下研究开发工作的深入开展，所采用的研究手段会越来越多，载人深潜器，水下机器人，海底油气管线布设，摄像系统以及其它各种探测设备等等，水下高精度的导航定位是实现水下高精度，高效率科研和生产活动的前提。 本论文的研究内容是围绕“堤坝安全检测机器人”项目中定位系统的研制部分展开的。机器人在进行水下作业时，需要精确的定位系统来导航和确定方位，水声定位系统通过信标和接收机实现对机器人载体的定位功能。 论文首先对水声定位技术进行了概述，对水声定位的方法进行了研究，分析了几种主要的定位方式及解算方法。然后分析确定了堤坝安全检测机器人定位方案。 论文中接下来的工作是水下信标的设计与实现，根据设计要求，用单片机AT89S51实现了信号源需要发射的信号。 论文最主要的部分是水声定位系统接收机的硬件设计与实现，包括硬件电路的设计与调试。接收机是由模拟信号调理部分、数据采集处理部分、上传部分和电源部分几部分构成的。模拟部分包括放大电路的设计、带通滤波器的设计和自动增益的设计；数字部分包括DSP(TMS320VC33)的设计、AD的设计、RAM的设计和EPLD的设计。软件包括EPLD控制逻辑的编程和DSP数据处理的编程以及主机串行通讯的编程。 论文最后介绍了整个系统进行联调，水池实验和外场实验。
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