【摘 要】
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随着人们对海洋在民用和军事战略意义认识的加深，对海洋开发和海洋军事装备的投入越来越多，不管是民用还是军事方面对海洋认识的第一步就是确认物体的存在与否以及确定其位置，因
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随着人们对海洋在民用和军事战略意义认识的加深，对海洋开发和海洋军事装备的投入越来越多，不管是民用还是军事方面对海洋认识的第一步就是确认物体的存在与否以及确定其位置，因此水下探测与定位技术成为水声技术中的关键一环。本论文主要研究的是水下目标实时方位的全向监测问题。论文主要的工作内容是：论文首先根据测向系统换能器基阵抽象出的模型简要介绍了分裂阵被动测向的基本原理，并且对几种影响测向精度的误差因素进行了分析和计算，如公式近似误差、随机误差、阵元安装误差和阵的摇摆带来的误差等。其次介绍了采用互相关法进行时延估计的基本原理，讨论了影响时延估计精度的因素，并且采用时延波束形成来获得一定的指向性增益。然后，对比了将波束形成后的输出按照一定的衰减分贝搭接和直接将波束形成后的输出进行累加获得的不同的指向性增益以及对测向结果带来的影响。此外还简要介绍了根据三角形阵各边所测角度的几何关系进行去模糊处理的原理及具体方法，并且采用Kalman滤波器对测量的方位角值进行后置滤波以获得比较平滑的目标运动轨迹。最后论文介绍了所设计的被动测向系统的实时实现，即在OMAP-L138平台上实时实现了设计的测向系统，主要是介绍了基于DSP/BIOS的编程方法和多线程的调度和切换并且对各部分算法的实现编程进行了优化使其能够满足系统对实时性的要求，最后将实时测得的目标方位角度值和相关曲线通过网口上传到上位机，在上位机上实时绘出运动目标的方位历程图和全景相关曲线。论文所设计的被动测向模块已经完成了实际的湖试试验验证，其可行性、稳定性、实时性等均经过了考核。仿真和试验结果均证明该模块具有良好的实时测量目标方位的性能。
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