基于LabVIEW的探鱼仪显控平台的设计与实现

论文摘要

多波束超声波探鱼仪利用预成多波束技术有效实现了对水下鱼群的探测和定位,较传统的单波束探鱼仪能够获得更多的鱼群信息,因此传统的显示方式已不能适应多波束探鱼仪的发展要求。如何有效直观地显示多波束探鱼仪的探测结果,从而协助用户进行合理的决策,是研制多波束探鱼仪急需解决的技术关键之一。通过对多波束探鱼仪工作原理的研究,提出了基于多窗口、多角度的联合显示方案。对于每个独立的波束,按照传统单波束时间强度序列方法进行显示,波束间图像可随意切换,从而有效地显示不同波束方向上的鱼群信息。同时,对于单次测量,将所有波束的强度信息进行联合显示,从而确定当前时刻鱼群的相对位置和大小信息。另外,设计不同的报警方案,对不同事件进行提示,以协助用户进行合理的决策。论文对已有的鱼群回波信号模型—有限弯曲柱面模型、低分辨声学模型和射线模型进行了深入研究,并利用低分辨声学模型和射线模型对不同大小鱼群的回波信号进行了仿真研究。最后,借助具有强大图形界面功能的LabVIEW工具开发了一套多波束探鱼仪显控软件。根据探鱼仪的功能,分模块论述了显示界面的设计方案,利用选项卡和条件结构相结合的方法实现了45个单波束画面和1个声纳画面之间的随意切换;用指示灯和声音报警两种方式实现了探鱼仪的报警功能;完成了显控界面主菜单的设计,用弹出式菜单方法实现了显控界面快捷键的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 探鱼仪发展的历史和国内外现状
• 1.3 探鱼仪显示技术的发展
• 1.4 LabVIEW概述
• 1.4.1 LabVIEW的发展
• 1.4.2 LabVIEW的优势
• 1.5 本论文研究内容
• 第2章 探鱼仪基本工作原理
• 2.1 单波束探鱼仪基本构成及工作原理
• 2.1.1 单波束探鱼仪基本构成
• 2.1.2 单波束探鱼仪基本原理
• 2.2 多波束探鱼仪组成原理
• 2.3 探鱼仪工作流程
• 2.4 探鱼仪技术指标的确定
• 2.5 多波束探鱼仪显控方案
• 2.6 本章小结
• 第3章 探鱼仪软件模拟器的研究
• 3.1 探鱼仪模拟器的研究现状
• 3.2 鱼和鱼群的散射模型
• 3.2.1 有限弯曲柱面模型
• 3.2.2 低分辨声学模型
• 3.2.3 射线模型
• 3.3 鱼的回波信号仿真
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于LabVIEW的探鱼仪显控平台的设计
• 4.1 探鱼仪的显示方式
• 4.1.1 波形显示格式: 实时趋势图
• 4.1.2 波形显示格式: 事后记录图
• 4.1.3 画面显示格式: 强度图
• 4.1.4 数据显示格式
• 4.2 显控平台的功能需求与开发环境
• 4.2.1 功能需求分析
• 4.2.2 开发环境
• 4.3 显控平台的组织结构
• 4.3.1 功能分配及模块划分
• 4.3.2 总体工作流程
• 4.4 主要功能模块的设计
• 4.4.1 参数设置类模块
• 4.4.2 显示模块
• 4.4.3 存储与回放模块
• 4.5 程序设计中的关键技术
• 4.5.1 基于LabVIEW的探鱼仪菜单的设计
• 4.5.2 程序打包
• 4.6 显示屏功能划分
• 4.7 本章小结
• 第5章 探鱼仪显控平台的仿真测试结果
• 5.1 探鱼画面
• 5.2 报警画面
• 5.3 数据画面
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢