声呐湿端姿态三维可视化软件设计开题报告

全文总字数：2953字

1. 研究目的与意义（文献综述）

世界上第一部声呐主要用来侦测冰山，它是一种被动式的聆听装置。第一次世界大战后，声呐广泛用于军事方面，主动式声呐也在此期间诞生。冷战之后的海战场进入了信息战时代，声呐也由此进入了信息化的时代。

随着信息化时代的到来，人类更加憧憬对海洋世界的探索，茫茫大海充满了未知与危险。电磁波在水下的衰减速率非常高，不能作为侦测信号的来源，而以声波进行水下探测是目前最好的手段。声呐作为一种声学探测设备，可以用声波来进行探测和定位，这大大减小了对海洋探索的风险，打开了深海探索的大门。

声波在传播的过程中会受到海水介质不均匀分布和海底、海面的制约和影响，会产生反射、散射、折射和干涉，会产生声线弯曲、信号畸变和起伏，致使传播途径发生改变，以及出现声阴区，严重地影响了声呐的测量精度和作用距离。现代声呐根据海区声速、深度变化形成的传播条件，可以适当选择基阵工作深度和俯仰角，利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响，提高声呐探测距离。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计采用C#语言编程，基于visual studio平台对声呐湿端姿态进行三维可视化建模，设计出一个能清晰、直观的观测和监控水下姿态变化的软件。利用惯性MEMS传感器检测声呐湿端姿态，研究多传感器数据融合算法，包括姿态的初始化设置，解算出声呐湿端水下姿态姿态参数（方位角，俯仰角，横滚角），提供给声呐湿端姿态三维可视化软件。对声呐湿端进行三维可视化建模，并根据姿态检测得到的姿态参数调整声呐湿端的姿态，根据实测水深调整声呐湿端的位置，并显示对应的参数在软件上。

首先要对声呐湿端进行三维可视化建模，三维建模软件有很多，例如，AutoCAD，Solidworks，3DSMax等等。经过对比研究，AnyCAD更符合本次设计的要求，最终选择了AnyCAD。在visual studio上加载AnyCAD.Platform包，就可使用AnyCAD中的各种调用函数，对其进行三维软件建模。还需要设计出一个二维图形界面，可以输入、调整、显示出声呐的姿态参数，不论是声呐三维模型还是二维图形界面中的参数发生改变时，另一个都会相应地发生改变，由此可以清晰直观地观测到声呐湿端姿态的变化。

3. 研究计划与安排

第1周—第2周 完成题目调研，进行相关资料的搜集，完成开题报告的撰写；

第3周—第4周 program c#理论知识的学习，掌握相关的基础和理论知识；

第5周-第6周 熟悉visual studio平台的开发方法，搭建测试环境和开发平台，熟悉visual studio三维建模和二维图形界面设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]汪毅, 彭江平. visual studio.net下自定义控件的开发与使用[j].计算机系统应用, 2003, 12(1):37-39.

[2]赵培聪. 国外声呐技术研究现状与发展趋势[j]. 现代雷达, 2016,38(8):20-24.

[3]舒亚海,邓志强.某声纳水下声基阵姿态运动的图形显示.舰船电子工程.2013年第3期