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定位声呐计量系统测量不确定度评定及测控软件开发
| 论文题名： | 定位声呐计量系统测量不确定度评定及测控软件开发 |
| 关键词： | 定位声呐计量系统;测量不确定度评定;测量模型;计量测控软件;专用通信协议 |
| 摘要： | 随着科学技术的进步，人类对海洋的研究与开发也越来越深入，水声定位声呐作为海洋工程中非常重要的仪器装备，其应用也越来越广泛，已被成功应用于水声工程以及水运工程等多个相关领域。国家重点研发计划项目提出的六自由度定位声呐计量系统是对定位声呐进行计量检定的标准化测试系统，在将该计量系统应用于计量检定工作之前，需要对该计量系统的测量不确定度进行评定。 本文针对该项目研究的六自由度定位声呐计量系统推导了其测量模型，分析得出:该系统的测量模型是非线性模型，且其合成标准测量不确定度具有随角度及长度量值变化而改变的特性。为了实现测量不确定度的科学评定，本文采用不确定度表示指南法（GUM法）和自适应蒙特卡洛法（AMCM法）对定位声呐计量系统的测量不确定度评定进行了研究，并对评定结果进行了比较分析，得出GUM法评定六自由度定位声呐计量系统的可行性，最终得出该计量系统的相对合成标准测量不确定度达到了小于0.05％的指标要求。在采用GUM法求解输入量灵敏度的过程中，本文使用了数值计算法和偏导法两种方法，并得出数值计算法更适用于该计量系统的测量不确定度评定，同时研究了定位计量相关几何量值的溯源技术，给出了溯源体系表。 为了实现对定位声呐计量测试数据的实时获取、处理以及对计量系统进行实时控制，本文还针对计量测控软件进行了研究。重点基于Visualstudio平台，研究了串口通信、网口通信、多线程、Excel及word读写、双缓冲绘图等技术，设计了专用通信协议，实现了指向性测量、频率响应测量、定位场点标准位置坐标生成、实时测量场景显示、计量系统实时控制、检定报告生成等功能。与计量系统硬件模块的联调实验验证了定位声呐计量系统测控软件工作的有效性，设计已达到了预期目标，且能够正确稳定地完成相关计量测试任务。 |
| 作者： | 王文彤 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 朱建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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