【摘 要】
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多普勒测速声纳设备是当今世界上最主要的测速声纳，应用非常广泛。在导航领域，以测量载体相对于海底的速度为主时，被称为声学多普勒计程仪(Acoustic Doppler Log，ADL)，当今的绝大
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多普勒测速声纳设备是当今世界上最主要的测速声纳，应用非常广泛。在导航领域，以测量载体相对于海底的速度为主时，被称为声学多普勒计程仪(Acoustic Doppler Log，ADL)，当今的绝大多数水下运动载体的导航系统都采用了声学多普勒计程仪。 本文在进行多普勒声纳相关技术研究的同时，分析了发射信号为宽带形式的多普勒测速声纳测速性能提高的理论机理;研究了波束海底散射回波模型，并设计实现了基于Matlab平台的宽带多普勒测速声纳数字仿真系统。在以上的基础上，将多普勒测速声纳在导航类应用中进行拓展，重点分析了组合导航性能。 本文具体研究的内容如下: 1)多普勒测速声纳海底回波仿真系统软件设计。依据多普勒测速声纳的工作特点，理论分析了基于椭圆条带分割形式的海底散射回波模型，并在Matlab平台上设计了基于此回波模型的宽带多普勒测速声纳仿真系统，通过仿真系统可以较为方便的研究发射信号形式及回波信号处理算法对测速精度的影响，为设计更高精度多普勒测速声纳设备提供一定的参考价值，这是论文的创新工作之一。 2)海底回波特性分析。分析了宽带多普勒测速声纳的海底散射回波特性，并从理论上证明了其测速性能。 3)导航类应用。在组合导航领域，将ADL与惯性导航系统(INS)构成组合导航系统。就ADL与INS的组合导航算法展开讨论，采用卡尔曼滤波法对ADL与INS测量得到的数据进行融合，得出了ADL/INS组合导航系统的数学模型，并进行了相关仿真。
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