【摘 要】
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声纳是人类探索水下世界的眼睛。伴随着人类社会发展,对各种海洋资源的需求不断增大,声纳也随之成为世界各国都日益重视的研究对象[1]。其中,成像声纳系统可以对水下世界进行实况显示,可对水下资源开采、水下救援、水下打捞等提供重要辅助作用,研究意义重大。本实验室此前研究开发的TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳是一款单波束机械扫描声纳,目前已有20多台成品装备于各海军救援部队,该声纳能满足中远距离探测需求,但也存
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声纳是人类探索水下世界的眼睛。伴随着人类社会发展,对各种海洋资源的需求不断增大,声纳也随之成为世界各国都日益重视的研究对象[1]。其中,成像声纳系统可以对水下世界进行实况显示,可对水下资源开采、水下救援、水下打捞等提供重要辅助作用,研究意义重大。本实验室此前研究开发的TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳是一款单波束机械扫描声纳,目前已有20多台成品装备于各海军救援部队,该声纳能满足中远距离探测需求,但也存在无法对声纳参数进行自定义设置、水下使用时操作复杂、工作频率不可调等问题。基于这些缺点,实验室研究开发了TKIS-Ⅱ机械扫描声纳。与TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳相比TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳为非头戴式且不需要腰间控制盒对声纳运行进行操作。本文作者主要承担TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计实现工作。本文具体研究内容如下:（1）介绍了本课题的研究意义、成像声纳及显控平台的发展历史及现状、四款比较具有代表性的成像声纳。（2）重点说明了TKIS-Ⅰ机械扫描成像声纳显控平台的优缺点,据此提出TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计要求。（3）提出了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的总体设计方案。确定了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台需要实现的功能模块为网络连接模块、参数设计及查询模块、数据接收模块、数据保存模块、TVG参数设置模块、数据保存模块、数据回放模块、能模块、距离显示模块、数据显示模块。介绍了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的两种工作模式,并分别对这两种工作模式的运行流程进行设计。介绍了TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳系统数据的传输过程以及以太网芯片选型。（4）对TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台开发过程中用到的控件进行说明;对人机交互界面进行设计;网络连接模块用到的TCP协议的实现过程;参数设置及查询模块的数据格式,程序设计的流程以及各参数的功能;数据显示模块用到的伪彩色编码,C#.NET下的GDI+绘图,显示用数据的选取方式及程序设计流程;数据保存模块的设计流程;数据回放模块用到的技术以及程序设计流程设计流程;TVG参数的作用以及程序设计流程;距离标尺在显示界面的位置以及程序实现流程。（5）对所有的功能模块进行了实验验证,为了验证可靠性引入了Wireshark抓包软件,对该软件进行了简介,主要用于验证参数设置以及数据接收的可靠性,介绍了不同环境下进行的多次软硬件联调实验。实验证明,所有功能都能实现,显示效果良好。综上所述,论文研究的显控平台基本满足TKIS-Ⅱ机械扫描成像声纳显控平台的设计要求,能实现所有功能需求。
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