基于超聲波的內(nèi)河航道船只避碰系統(tǒng)研究.pdf

1、基于內(nèi)河航運具有運量大、占地少、成本低、能耗小、污染少等優(yōu)勢,大力發(fā)展內(nèi)河航運以增強我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展能力勢在必行。但是,內(nèi)河航道復雜、船型眾多,船舶碰撞事故占航行事故總數(shù)的50％以上,急需一種有效的船舶避碰系統(tǒng)來確保航行安全。常用的船舶避碰系統(tǒng)如AIS系統(tǒng),ARPA系統(tǒng)、VTS系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)較適合于海上避碰,如果直接應用到內(nèi)河航道,存在較大的問題,而且價格昂貴。
　　超聲波信號有著受煙霧、粉塵、光線、電磁干擾影響小的優(yōu)點,

2、以及超聲波傳感器具有價格低廉、使用方便的特點,在車量、機器人避障系統(tǒng)中得到了較多的應用。本文深入研究了超聲波在空氣介質中的傳播特性、發(fā)射與接收信號處理技術,實現(xiàn)超聲波信號探測,并進行數(shù)據(jù)傳輸,將超聲波應用于內(nèi)河航道船只避碰系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括:
　　1、為了讓內(nèi)河航道船舶超聲波避碰系統(tǒng)達到更高的避障性能,分析與測試超聲波在空氣介質中的傳輸特性,設計了基于移動電腦的超聲波信號測試系統(tǒng),進行實測值與理論值的對比與分析;
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3、、為了實現(xiàn)超聲波探測及應答式內(nèi)河航道船舶避碰系統(tǒng),進行了基于超聲波的內(nèi)河船只避碰系統(tǒng)的總體實現(xiàn)方案設計,方案基于DSP TMS320 VC5509A為核心的信號處理電路與模擬前后端電路實現(xiàn);
　　3、針對超聲波信號的探測與應答數(shù)據(jù)傳輸,利用C hirp信號處理、交織、調(diào)制解調(diào)、自適應均衡技術關鍵技術,實現(xiàn)了信息處理與數(shù)據(jù)接收,并進行了優(yōu)化處理,并對優(yōu)化前后的傳輸性能進行對比測試。
　　實驗結果表明,搭建的船只避碰系統(tǒng)實現(xiàn)了干