导读:本文包含了多波束声纳论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多波束测深系统,侧扫声纳系统,综合应用,优势互补
多波束声纳论文文献综述
别伟平,郭志勇,于永宽[1]（2019）在《多波束与侧扫声纳在水下障碍物探测中的综合应用》一文中研究指出多波束测深系统及侧扫声纳系统在水下障碍物探测中各有其优缺点,侧扫声纳测量有利于判断障碍物的性质、形状,多波束测量能获得更加精确的水深数据和坐标。综合应用两种系统进行水下障碍物探测,能有效的实现两者之间的优势互补,获取更多的数据信息。(本文来源于《港工技术》期刊2019年S1期）
柳义成,韩鸿胜,窦春晖,陈允约[2]（2019）在《多波束声纳计量测试系统设计》一文中研究指出为满足多波束声纳量值溯源与传递需求,设计多波束声纳关键参数的计量测试系统。基于大比尺原型深水港池和多维运行控制机构,通过水下横向测距代替垂向测深的方式对多波束声纳进行了测深准确度与有效条带宽度的计量测试。阐述了测试系统的主要组成和测试方法,给出了本测试系统测深结果的扩展不确定度。参考标准值与示值(或标称值)比对结果表明,被检多波束声纳测深示值误差小于0.2%,条带宽度误差小于7%。为规范水下声纳设备技术指标校准,指导多波束声纳计量标准建设提供参考。(本文来源于《海洋测绘》期刊2019年03期）
唐烨[3]（2019）在《多波束成像声纳半圆阵列稀疏算法研究》一文中研究指出随着国家海洋战略布局的不断推进,我国在海洋资源勘探和国家海洋权益维护方面的科技投入不断加大。多波束成像声纳,作为水下探测的重要设备,得到了大范围的应用。然而,为了获得高分辨率图像,多波束成像声纳往往配有大规模换能器阵列,导致了系统硬件成本高、后续处理电路复杂、系统体积功耗大等问题。阵列稀疏设计技术是解决上述问题的有效途径之一。目前,针对单波束情况下的阵列稀疏研究已经趋于成熟。而多波束情况下的阵列稀疏受限于更多的约束要求,是一个高维协同一致性问题,有待进一步研究。本文针对多波束情况下的半圆阵列稀疏进行研究,主要研究内容与成果如下:(1)研究了基于NIWO(Niche Invasive Weed Optimization:小生境入侵杂草)和凸优化混合算法的多波束半圆阵列稀疏设计。该混合算法将阵元位置序列作为入侵杂草算法的优化变量,进行种群繁衍、空间扩散、小生境二次学习和竞争淘汰,筛选优秀稀疏阵元序列。由于,稀疏阵列会引起波束旁瓣峰值电平升高,为此,基于凸优化理论,将旁瓣峰值电平最低作为优化目标,同时求解多组波束加权系数。数值仿真及实测数据验证结果表明,该算法可以有效求解满足成像要求的阵元布局及多组加权系数,阵元稀疏率高,波束主瓣最窄,但算法耗时长。(2)研究了基于M-FOCUSS(Multiple Focal Undetermined System Slover:多维欠定系统局域解法)和凸优化的多波束半圆阵列稀疏综合设计。给定阵列流形和多个参考波束,寻求最小化阵元数目并求解多组加权系数,这一高度非线性稀疏阵优化问题可以转化为压缩感知理论中稀疏信号的重建问题。为此,引入压缩感知中多测量向量问题,通过M-FOCUSS算法求解重构系数,以确定稀疏后阵列结构;为了形成多个低旁瓣波束,建立了有关激励幅值和相位的凸优化模型。数值仿真及实测数据验证结果表明,该算法可以得到满足旁瓣要求的稀疏阵列结构和多组波束加权系数。相比于入侵杂草智能算法,该算法大幅降低了运算耗时,获得的多个波束的旁瓣峰值电平降低,但是该算法需要预先给定参考波束,同时优化得到的稀列的稀疏率下降。(3)研究了基于线搜索和FISTA(Fast Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm:快速迭代收缩阈值)算法的多波束半圆阵列稀疏综合设计。首先分析了稀疏阵列天线综合问题与最小二乘回归问题的相似性,构建了稀疏阵列的单波束形成模型;接着引入多任务学习模型,在优化函数中加入加权系数的混合L1/L2范数,用来约束多组加权系数为一个块稀疏结构,将单波束形成的阵列稀疏问题推广到多波束情况,并通过线搜索和快速迭代收缩阈值法求解这一多目标优化问题。该算法同时求解阵列结构和每个阵元的多组加权系数,避免了失配情况。数值仿真及实测数据验证结果表明,该算法可以在稀疏率、波束旁瓣峰值电平和计算耗时方面获得一个折中结果,但是算法依赖采样的参考波束值。综上,本文给出的叁种稀疏方法各有优缺点,可以满足不同的实际需求。基于小生境入侵杂草和凸优化的多波束阵列稀疏方法寻优性能好,阵列稀疏率高,但是计算量大;基于欠定系统局域解法和凸优化的多波束阵列稀疏方法,可以获得低旁瓣的窄波束,但是阵列稀疏率略低;基于线搜索和快速迭代收缩阈值的多波束半圆阵列稀疏方法,优化的阵列稀疏率高且波束旁瓣电平较低,但波束存在严重展宽现象。后两种多波束阵列稀疏方法的收敛速度都快于第一种算法,但是都需要预先给定参考波束方向图。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01）
马海伟[4]（2018）在《基于多波束和侧扫声纳的海洋测量探讨》一文中研究指出随着海洋经济的迅速发展,海域使用开发活动日益频繁。本文以平台就位为例,在平台就位前,对该平台周围进行了地貌及海底障碍物状况调查,并为潜水探摸提供障碍物定位。采用GPS定位系统、多波束系统和侧扫声纳系统组合进行扫海测量,以提高声图中海底平台附近的障碍物定位精度。(本文来源于《科技资讯》期刊2018年34期）
王久,卢秉武,张玉山,曹敬涛[5]（2018）在《多波束声纳水柱影像在浅水目标探测中的应用》一文中研究指出在海道测量领域,有关多波束声纳水柱影像的应用研究已成为当前的前沿和热点问题之一。分析了影响水柱影像质量的主要因素,阐述了水柱数据采集的参数设置和影像判读的一些要点。通过在南海区的几个实践案例的分析,对水柱影像在水下障碍物探测中扫测细小物体、获取目标详细特征等作用进行了验证,说明了水柱影像在多波束声纳底部检测的质量控制方面存在的优势,最后提出了目前面临的一些问题和应用前景。(本文来源于《海洋测绘》期刊2018年06期）
徐云乾,袁明道,张旭辉,潘展钊,杨文滨[6]（2018）在《多波束成像声纳系统及水下机器人在水工建筑物水下结构检测中的应用》一文中研究指出介绍了多波束成像声纳系统及水下机器人的组成部分、工作原理及其在水闸及水库大坝水下结构检测中的应用。应用结果表明,其具有适用性广、效率高、成像清晰直观的技术优势,可以减小潜水员水下探摸的安全风险及避免人工描述隐患的不直观、可信度较低等问题,为水下结构隐患识别提供了一种可行、便利的途径和方法。(本文来源于《无损检测》期刊2018年06期）
杨嘉斌[7]（2018）在《基于多波束测深声纳的海底管道泄漏检测模块》一文中研究指出海底管线铺设于海洋环境之中,海底环境相比于陆地环境更加恶劣。管线内部腐蚀、管外波流作用、海床运动、外界撞击等均会使其损坏。历史上曾发生多起海底管线泄漏事故,其对生态环境造成了严重破坏并造成了巨大的经济损失。在海底天然气管道泄漏的问题上,最早使用单波束回波测深仪对海底泄漏气体进行检测,之后由于声纳技术的快速发展,声纳硬件、软件设计能力以及计算机处理能力的提高,使利用多波束测深声纳对管道进行泄漏检测成为可能。多波束测深声纳具有更宽的覆盖,其水体成像数据具有从发射换能器到海底的完整波束信息,并且可以提供3D的空间关系,因此可以利用多波束水体成像数据判断水体中的目标物的形状大小和位置。本文利用多波束测深声纳的水体成像数据对天然气管道泄漏检测进行相关研究。设计并实现了针对海底天然气泄漏的管道泄漏检测模块。该模块的软件部分主要是泄漏检测算法,硬件部分为搭载VxWorks嵌入式操作系统的PC104主板。本文首先对多波束测深声纳的水体成像数据的数据结构进行分析,之后对泄漏检测算法进行研究,主要内容包括利用图像滤波算法、形态学处理算法、底部检测算法对水体成像数据进行预处理,通过利用最大熵分割算法得到泄漏气体的疑似区域,利用Hough变换的方法分析泄漏气体的上升形态,以此来确定是否存在管道泄漏情况。最后,介绍了将检测算法移植到搭载VxWorks嵌入式操作系统的PC104主板上的过程。模块采用多任务编程方法,设计了数据接收模块、数据处理模块以及检测结果传输模块,实现了从接收数据到完成检测的过程,进而为实现AUV对天然气管道进行巡检奠定基础。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-02-25）
邓坤伦,武治宋,郭娜,杨晶,余华兵[8]（2017）在《基于改进卡尔曼滤波技术的多波束避碰声纳应用研究》一文中研究指出避碰声纳可以为无人航行器提供障碍物的距离和方位信息,从而为无人航行器发现并避开障碍物提供准确的指导。传统的目标自动检测主要采取恒虚警算法,但由于背景的不断起伏变化,以及水下声场建模精度的限制,导致背景估计不准确,难以实现对水中目标的稳定跟踪。针对该问题,论文采用模拟退火算法结合卡尔曼滤波技术提高了系统目标探测能力。通过算法仿真及湖试试验,验证了该改进方法的有效性。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2017年12期）
卫增辉[9]（2017）在《多波束声纳回波模拟器软件实现》一文中研究指出多波束声纳探测是海底探测中最为重要的技术手段,可为海底资源开发、海底地质调查、掩埋物探测等提供直观的数据信息。通常多波束声纳设备的海上或者水池调试实验需要花费大量的人力物力,而多波束声纳信号模拟器可以脱离真实的水文环境,在实验室环境下模拟声纳回波信号,从而提高多波束声纳系统的调试效率,使得声纳设备初期调试变得简单易行。本文拟开展多波束声纳回波模拟器软件算法实现工作。首先基于点散射模型构建了不同的二维海底模型,继而完成多波束声纳海底回波模型的构建,然后详细分析了模型中影响海底回波的因素,包括传播损失、海底散射强度等,最后对不同模型下仿真得到的多通道多波束模拟回波数据进行了分析和验证。算法的软件实现是基于FPGA+DSP的硬件系统进行的,在DSP上根据SPI接口接收到的指令信息构造不同的回波模型,将运算后产生的多通道多波束模拟回波数据通过UPP接口发送给FPGA。FPGA将收到的多通道多波束模拟回波数据进行Δ-Σ调制等处理以适应外部调理电路,然后把处理后的数据存储到外部SRAM中。在系统正常工作时,FPGA检测同步信号并根据多波束声纳的同步周期和指令信息把SRAM中的数据读出,经过调理电路后得到各基元的模拟信号,供多通道多波束声纳接收机进行处理。最后通过与200kHz、100通道的接收机联合调试,验证了该多通道多波束声纳回波模拟器达到了预期的要求。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-05-01）
金雪[10]（2017）在《多波束成像声纳阵列稀疏化技术研究》一文中研究指出多波束成像声纳通过在接收端对大规模换能器阵列进行采样,经数字波束形成在一定角度范围内形成均匀密集分布的接收波束,从而实时获取水下目标的二维图像,在海洋资源开发和水下搜救等方面应用广泛。但是大规模换能器阵列带来声纳系统硬件复杂度的提高和成本、体积、功耗的增加。阵列稀疏化技术是解决上述问题的有效途径之一。现有的稀疏阵列设计大部分都是针对单波束情形,约束条件少。而对于成像声纳这类多波束情形下的稀疏阵列设计,尚未得到很好的解决。因此,本文对适用于多波束情形下的阵列稀疏化技术进行研究,具有重要的理论意义和应用价值。主要研究内容与成果如下:(1)研究了基于Farrow结构多波束形成器的阵列稀疏方法,旨在通过得到一组稀疏的加权系数矢量来实现阵元位置的稀疏。采用Farrow结构指向可调波束形成器,结合基于子孔径旋转的多波束形成方法,仅用一组加权系数即可实现90度视野范围内的538个波束形成;构建了基于Farrow结构多波束形成器的阵列稀疏的凸优化模型,仿真和实测数据表明该多波束稀疏方法可以根据设定的门限得到满意解,但是阵列稀疏率不高。(2)研究了基于智能优化算法和凸优化的多波束阵列稀疏方法。将前人提出的基于粒子群算法的单波束阵列稀疏方法拓展到多波束阵列,仿真结果表明该方法寻优能力不佳、计算量过大;针对现有方法的缺陷,提出了一种基于改进的二进制风驱动优化和凸优化的混合算法,同时对阵列的位置和加权矢量进行优化,直到获得满足方向图性能的最小阵元数目的稀疏阵列;仿真和实测数据表明,该算法能够得到满足性能要求的阵列最优权值和阵列布局,无论是寻优性能还是计算效率相比于现有方法都有了较大的提高。(3)研究了基于列空间相关的多波束阵列稀疏方法。考虑到阵元接收信号本身存在很大的相关性,研究了接收阵列导向矩阵的列空间相关模型;引入投影误差,基于每一列在其他列张成的子空间上的投影误差确定阵元的相对冗余,并设计了详细的算法流程;仿真和实测数据表明,基于列空间相关的稀疏方法相比于前两种方法寻优性能有了提升,并且能在同等的主旁瓣性能下达到最优的阵列稀疏率。综上,本文给出的叁种稀疏方法各有优缺点。基于Farrow结构多波束形成器的阵列稀疏方法所需加权系数少、计算量小,但是波束主瓣宽度较宽,阵列稀疏率不高;后两种多波束阵列稀疏方法的寻优性能都强于基于Farrow结构多波束形成器的稀疏方法,但是计算时间有所增加。比较而言,基于列空间相关的多波束阵列稀疏方法综合性能最优。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01）
多波束声纳论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为满足多波束声纳量值溯源与传递需求,设计多波束声纳关键参数的计量测试系统。基于大比尺原型深水港池和多维运行控制机构,通过水下横向测距代替垂向测深的方式对多波束声纳进行了测深准确度与有效条带宽度的计量测试。阐述了测试系统的主要组成和测试方法,给出了本测试系统测深结果的扩展不确定度。参考标准值与示值(或标称值)比对结果表明,被检多波束声纳测深示值误差小于0.2%,条带宽度误差小于7%。为规范水下声纳设备技术指标校准,指导多波束声纳计量标准建设提供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多波束声纳论文参考文献
[1].别伟平,郭志勇,于永宽.多波束与侧扫声纳在水下障碍物探测中的综合应用[J].港工技术.2019
[2].柳义成,韩鸿胜,窦春晖,陈允约.多波束声纳计量测试系统设计[J].海洋测绘.2019
[3].唐烨.多波束成像声纳半圆阵列稀疏算法研究[D].南京航空航天大学.2019
[4].马海伟.基于多波束和侧扫声纳的海洋测量探讨[J].科技资讯.2018
[5].王久,卢秉武,张玉山,曹敬涛.多波束声纳水柱影像在浅水目标探测中的应用[J].海洋测绘.2018
[6].徐云乾,袁明道,张旭辉,潘展钊,杨文滨.多波束成像声纳系统及水下机器人在水工建筑物水下结构检测中的应用[J].无损检测.2018
[7].杨嘉斌.基于多波束测深声纳的海底管道泄漏检测模块[D].哈尔滨工程大学.2018
[8].邓坤伦,武治宋,郭娜,杨晶,余华兵.基于改进卡尔曼滤波技术的多波束避碰声纳应用研究[J].舰船电子工程.2017
[9].卫增辉.多波束声纳回波模拟器软件实现[D].哈尔滨工程大学.2017
[10].金雪.多波束成像声纳阵列稀疏化技术研究[D].南京航空航天大学.2017