基于双频识别声呐(DIDSON)的水下较精确探测的初步探索

  热烈庆祝博主今日毕业论文设计完美收官!并且在论文答辩环节受到老师高度评价! 下面博主慷慨解囊,将论文拿出来供大家拜读! 引用请标注来源网站! 作者:安大略   基于双频识别声呐(DIDSON)的水下较精确探测的初步探索 摘要:本文采用DIDSON 300m型水下双频识别声呐在上海海洋大学校内河流中开展了水下物体较精确探测的研究,基于“声频”镜头在黑暗的水下环境中生成不同物体的高清晰度图像。通过比较不同物体的成像效果,结合文献中声呐成像的原理进行验证,探究双频识别声呐在水下的探测精度。实验表明:DIDSON在水下更适宜探测二维平面,且在短距离(3米)探测中,能较精确测得物体尺寸。 关键词:双频识别声呐;DIDSON;探测精度 Tentative exploration of accurate underwater detection by using Dual Frequency Identification Sonar (DIDSON)     Abstract: An exploration of using underwater dual frequency identification sonar (DIDSON type: 300m) to detect the object in the river of Shanghai Ocean University. Which can generate high definition images of different objects in the dark underwater environment based on the ‘audio’ camera. By comparing the imaging effect of different objects and combining the theory of sonar imaging literature to verify the accuracy of the dual frequency identification sonar in the underwater environment. The results were as follows: DIDSON is more appropriate to detect objects on two dimensional surface.And in short ranges (3 meters), it can detect objects quite accurately.   Key words:dual frequency identification sonar; DIDSON; exploration accuracy   目  录   1.绪言 2.双频识别声呐(DIDSON)概况   2.1双频识别声呐(DIDSON)原理   2.2双频识别声呐(DIDSON)特点   2.3 DIDSON软件   2.4 双频识别声呐(DIDSON)参数[3]   2.5双频识别声呐应用 3. 实验过程   3.1 实验地点、时间   3.2设备安装   3.3 待测物体布设   3.4 启动声呐   3.5 关闭声呐 4.实验数据   4.1 DIDSON 图像显示方法   4.2 DIDSON图像分辨率   4.3实验图像     4.3.1图像平滑     4.3.2图像测量 5 讨论   5.1 水草影响   5.2 淤泥干扰   5.3 球体影响 6.结论和展望 参考文献 谢辞     1.绪言 声呐的英文缩写为“SONAR”的音译,中文全称为:声音导航与测距,是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换以及信息处理,完成水下探测和通讯任务的一种电子设备。声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明[8]。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。  在水中进行观察和测量,具有得天独厚条件的只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短,并且光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十几米到几十米内的物体;而电磁波在水中也衰减太快,它的波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。因此在水中进行测量和观察,至今还没有发现比声波更有效的手段。   2014年的马航失联事件让世界惋惜,一场人道主义救援,一场海洋探测技术的竞赛,同时在南印度洋展开。各国海军搜救力量通过吊放式精测声呐、成像声呐、水下电视、水下机器人等多种方式进行24小时不间断搜索。在马来西亚宣布失联客机最终坠毁南印度洋后的数小时,美国即派出装备有预定位声呐系统的海底航行器,以帮助寻找残骸。这种名为“蓝鳍”的水下航行器长仅5米,重约800公斤,可潜入海底4570多米处展开搜索,被称为“神器”。可见美军的声呐搜索技术依旧走在世界前沿。 而今水下声呐技术也成了兵家必争之地,拥有了先进的声呐技术,就等同于在水下拥有了一双“慧眼”,在国防安全、水下工程、水下搜救中起到了至关重要的作用。   2.双频识别声呐(DIDSON)概况 本文采用的仪器是由美国华盛顿大学研发Sound Metrics公司生产的高分辨率双频辨别声呐——DIDSON(图 2-1)。它能在黑暗、浑浊、能见度很低的水中,利用声镜头通过声波聚焦形成非常狭窄的波束来生成接近光学照片画质的图像[4]。   图2-1 DIDSON设备以及配件 […]