基于卡尔曼滤波的多波束渔用声呐波束稳定算法仿真及实现

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王志俊

作者： 王志俊;程婧;魏珂;李国栋

作者机构：

关键词： 渔用声呐;卡尔曼滤波;数字波束形成;波束稳定

期刊名称： 渔业现代化

ISSN： 1007-9580

年卷期： 2023 年 005 期

页码： 60-70

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 多波束渔用声呐是海洋渔业中不可或缺的设备，在探测鱼群方面发挥着重要作用。然而此类声呐的指向性容易受到风浪和船舶姿态的影响。为了解决这个问题，本研究建立了简化的姿态变化模型，指出了影响波束稳定误差的因素，并提出了一种基于卡尔曼滤波和数字波束形成技术的波束稳定算法：先对姿态值做滤波及插值处理，获得更平滑、采样率更高的姿态数据；再使用坐标旋转的方式对波束的目标指向进行补偿，从而实现声呐波束的稳定而精确的指向。本研究基于FPGA（现场可编程门阵列）实现了波束稳定模块。摆台模拟试验结果表明，在四级海况下，应用本模块可保证各波束指向角度最大偏差不超过±1.8°,与仿真结果基本一致。本研究已应用在多波束渔用声呐中，大大提高了渔船捕捞效率。

分类号： S972.61%TN713

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