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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

作者: 王志俊 1 ; 程婧 1 ; 魏珂 1 ; 李国栋 1 ;

作者机构: 1.中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所

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。

  • 相关文献

[1]圆柱阵多波束渔用声呐波束形成性能分析. 宗艳梅,李国栋,谌志新,唐学大,尹项博,汤涛林. 2020

[2]基于SUKF的海洋溶菌酶发酵菌体浓度软测量. 朱湘临,何裕俊,孙谧,王跃军. 2013

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