救生定位系統(tǒng)數(shù)據后置處理及顯控界面設計.pdf

1、游泳作為一項老少皆宜的體育運動越來越被廣大人民所喜愛，但是在進行水上活動娛樂過程中存在的安全隱患，導致了溺水情況多有發(fā)生。如若營救及時，就能有效降低溺水身亡人員的數(shù)量。隨著水聲定位技術和無線通訊技術的迅速發(fā)展，智能水域救生定位監(jiān)測系統(tǒng)已成為解決水域安全監(jiān)控的重要設備。水域救生定位系統(tǒng)由聲信標、水下基陣、水上信號處理機和顯控終端組成，水下基陣接收來自水下人員的聲信標信號，并通過水下電纜將信號傳輸至水上信號處理機，信號處理機輸出時延差數(shù)據信

2、息并通過無線模塊發(fā)送至遠程PC機的顯控終端。為了更好地實現(xiàn)水域救生定位系統(tǒng)對人員的準確定位和實時跟蹤，本文研究了基于水域救生定位系統(tǒng)的聲信標信號處理方法并實現(xiàn)了定位系統(tǒng)顯控軟件的設計，主要包括以下工作：
　　本文首先研究了幾種雙曲線定位系統(tǒng)方程組的求解方法，即 Taylor級數(shù)展開法、Chan解算算法和 Fang解算算法，通過理論研究和仿真計算，對比分析了三種定位算法的性能，并最終建立了Taylor級數(shù)展開法和Chan解算算法相協(xié)

3、同的高精度綜合算法。其次，為了去除定位軌跡中的野點，研究了三種濾波算法，即圓篩點濾波、中值濾波和卡爾曼濾波。編制計算軟件，選取不同的仿真參數(shù)，通過仿真算例對比分析了各種算法的性能，結果表明卡爾曼濾波具有良好的實時跟蹤性，三種濾波方法對數(shù)據進行綜合后置處理效果更好。最后，基于VC++應用程序編制了救生定位系統(tǒng)的顯示控制界面，設計了水池實驗方案，搭建了水池實驗平臺。在混響水池中，分別對靜止目標和運動目標進行了研究，對來自目標的聲信標信號進行