海洋探测设备的超声波定位系统设计

摘要

为了准确定位海洋电磁探测设备的高度,基于海洋声波分层介质射线声学的声线轨迹方程,短基线定位原理,采用海水声速经验公式和主动声纳方程,推导出了适合本系统的浅海超声波定位算法.同时对该算法进行了仿真测试,并将算法仿真测试结果值与实际高度值进行了比较.硬件实现部分采用拥有低功耗模式的MSP430单片机,逆变H桥路,WBT-30海底超声波换能器,换能器匹配电路,滤波器电路和放大接收电路等元器件构建了浅海海底超声波定位系统硬件结构,并在吉林大学的实验室模拟海水水池中进行了实验和标定.通过对定位系统在水池实验中获得的结果和与设备真实位置的比较,证明该系统可以满足对水下目标设备的定位要求.