Bi Hu Wei, Cai Wenyu, Wen Duanqiang, armado

(Hangzhou Informação Eletrônica, Universidade de Ciência Eletrônica e Tecnologia, Hangzhou 310018, China)

Projetado um posicionamento de alta precisão e suportar múltiplas fontes de RF submersível submarino não tripulado (para AUV) recuperar o instrumento de busca de medição. antena direccional é responsável pela recepção de um sinal a partir da fonte de RF no AUV, a pesquisa é primeiro módulo de medidor por um amplificador de RF de baixo ruído, detector de RF para amplificar o módulo de detecção de sinal, grandemente assegurar a máxima distância de comunicação, bem como sinais de interferência durante a transmissão de . Então, a distância entre o valor do sinal e o valor de intensidade de sinal é exibido pelo módulo de controlo de exibição fonte de transmissão e recepção de sinal, um local de RF para a conclusão final do AUV. Os testes mostram que o aparelho busca banda de frequência aplicável é de 50 MHz ~ 1200 MHz, fonte do sinal de RF pode suportar diferentes freqüências, para assegurar a medição precisão é maior, a distância máxima pode chegar a 10 km, o erro pode ser controlada menos do que 10%.

recuperação submersíveis não tripulados; localização RF; Instrumento Pesquisa

CLC: TN966

código do documento: A

DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.2017.02.013

formato de citação chinês: Bi Hu Wei, Cai Wenyu, Wen Duanqiang, etc. instrumento submersível de medição de recuperação submarina não-tripulada para procurar Tecnologia Eletrônica, 2017,43 (2): 58-60,64.

Inglês formato de citação: Hu Biwei, Cai wenyu, Wen Duanqiang, et al. Direcção de colocação e instrumento para pesquisar recuperação veículo submarino autónomo .Application de Técnica Eletrônica, 2017,43 (2): 58-60,64.

0 Introdução

No desenvolvimento do oceano cada vez mais importante agora, subaquático AUV submersíveis não tripulados chamar a atenção de vários países. Mas para o AUV, o processo de recuperação será sujeito ao impacto ambiental das correntes oceânicas, vento e assim por diante, o padrão vai mudar a direção e distância, e, portanto, o posicionamento preciso do processo de recuperação vai se tornar muito difícil de . Actualmente não AUV recuperado segmentação hidro-acústico de posicionamento de posicionamento por satélite, de localização electromagnética e o posicionamento da óptica , em que o posicionamento acústico e de posicionamento por satélite geralmente apenas se aplica a um local remoto, e o processo de recuperação AUV chave está posicionado perto , deve atender a elevada precisão de posicionamento ; e uma localização electromagnética óptico adequado para o posicionamento de posicionamento perto, mas susceptíveis a localização electromagnética si AUV interferências magnéticas devem ser evitados nas operações de recuperação variam região do campo magnético; posicionamento óptico será a água do mar fundo efeitos de luz, neblina, refração e outros fatores, a necessidade de tomar certas medidas (tais como filtragem de luz de fundo), que não só aumentar o custo e precisão de posicionamento não pode ser garantida .

Com base no estado dos estudos acima, concebemos o submersível não tripulado recuperado encontrando pesquisa instrumento direccionamento utilizando o posicionamento de rádio, os meios de posicionamento é um sinal de frequência de rádio, por intermédio alvo de identificação de frequência de rádio e completar o posicionamento da fonte alvo, a técnica de controlo de posicionamento é simples, ambiente de interferência é relativamente pequeno , assim que é apropriado para este instrumento de pesquisa. sistema global prática é mostrada na Figura 1 ..

1 Obras sistema

Pesquisar instrumento inteiro dentro da moldura mostrada na Figura 2. De baixo ruído RF amplificação módulo de RF do sinal recebido pela antena é amplificado, o ganho de amplificação podem atingir 20 dB, e o factor de ruído pode ser controlada dentro de 1 dB; módulo detector de RF amplificado de detecção de sinal, e, finalmente, uma detecção de sinal de tensão de CC convertida a intensidade do sinal ou a distância de comunicação, e usar o sinal de controle digital e o módulo de visualização para exibi-lo lâmpada LED, é responsável por exibir comutadores digitais chave de conteúdo. Fonte de alimentação utiliza um 9 V baterias recarregáveis de lítio.

Hardware 2 Sistema

módulo amplificador de baixo ruído 2.1 RF

De baixo ruído amplificador RF armação do módulo mostrado na Figura 3. circuito módulo de software desenho esquemático é o lançamento nos EUA do software ADS simulação Agilent, o chip principal é ATF54143. Concepção do índice é esperado banda de frequência bloco de amplificação é de 20 MHz ~ 1200 ganho de amplificação do sinal MHz, o ganho de até 20 dB, o valor de ruído pode ser controlada dentro de 1 dB.

módulo de detector de 2,2 RF

RF armação do módulo detector mostrado na Figura 4. O chip é o mestre do detector de energia do chip AD8362 uma verdade rms respondem especificações de concepção esperados módulo detector de RF é a gama de frequências de 50 MHz ~ 3800 MHz, potência de -80 dBm 20 dBm ~ sinal para uma frequência de rádio saída de tensão contínua.

2,3 módulo de controlo do visor de sinal

módulo de controlo do frame de exibição de sinal é mostrado na FIG. O design do módulo se destina valor de intensidade de sinal de alvo na gama de -80,0 dBm ~ 20,00 dBm, e a distância correspondente a quatro valor digital pode ser exibido com precisão, o chip principal escolha é STM32F103CB.

3 software de sistema

O software do sistema é dividido em duas partes: (1) um ruído RF simulação baixo software ADS módulo amplificador; sinal (2) indica o módulo de controle de conversão AD e do design de driver digital.

software ADS módulo amplificador de baixo ruído de simulação 3.1 RF

Baixo ruído amplificador de RF ADS módulo de simulação software fluxograma mostrado na Fig.

Neste processo de simulação, a parte de núcleo é a de simulação de rendimento, primeiro princípio ao fim do circuito da FIG ADS simulador e aumentar o rendimento parâmetros de rendimento, passando subsequentemente amplificadores na análise alvo conjunto, e para assegurar que membro alterações de parâmetros seguem uma distribuição normal.

3.2 de sinal do módulo de controlo de exibição de programação associados

Sinal fluxograma que mostra um módulo de controlo de programação associados é mostrado na Fig.

No processo de concepção dos módulos do programa, o mais crítico é o relógio do sistema, porta de I / O e a configuração de inicialização do ADC, em seguida, completar os LED, motoristas lâmpadas e aquisição de dados. conclusão de código relacionado no software de Estados Unidos Keil Keil Software a.

4 a depuração do sistema

Para garantir a confiabilidade dos dados experimentais, medido ao longo da estrada na próxima eleição para o comissionamento do instrumento de pesquisa do site rio Qiantang. aparelho físico geral de busca no mapa e uma antena, um mapa de teste, como mostrado na FIG.

Durante o ensaio, uma vez que o espaço é limitado, o mais distante a posição da fonte de sinal só pode chegar ao transceptor 1000 m, a fonte de sinal de RF transmitido é empregue durante a frequência de teste é 220 MHz a 240 MHz, a potência de transmissão de 5 W e o número de rádio modem. O ganho da fórmula da atenuação do canal de rádio, e tendo em conta o ganho da antena e 20 blocos de amplificação dB 7,5 dBi, pode ser cerca de 100 m, 200 m, 500 m e um sinal recebido força 1000 m no valor padrão correspondente ao -2,50 dBm, -8,52 dBm, -16,5 dBm e -22,5 dBm; e pode ser conhecida através da equação, quando a distância é de 10 km, que corresponde ao valor de intensidade de sinal recebido a partir do valor de -50 dBm, é muito menos do que -80 dBm, teoricamente distância de comunicação pode chegar a 10 km. Medido como recuperação global variando função e encontrar a etapa de teste instrumento de pesquisa:

(1) medir a teste funcional. Relação rodado na mesma distância, ajustando a direcção da antena, os valores de intensidade de sinal correspondentes para a ficha, e os valores de teste resultantes e os valores de erro padrão correspondentes são comparados para obter os valores de intensidade de sinal ângulo de desvio, respectivamente, na FIG. 9 erro absoluto Fig.

Pode ser conhecida a partir da Fig. 9, à mesma distância, na direcção da antena extremidade de transmissão de rotação ao longo do ângulo de desvio direcção estrada do valor máximo de intensidade de sinal medida a 0 °, e o valor de erro mínima medida e o valor padrão, o erro de desempenho alcançados gamas estão dentro de ± 1 dBm, como o valor absoluto do ângulo de desvio é aumentada, o valor de intensidade de sinal medida é menor, o que corresponde ao erro torna-se. Assim, a busca para encontrar a função direction finder é mais preciso.

(2) variando teste de função. Depois de cada ensaio, a direcção de medição de posição para encontrar a intensidade do sinal máximo (isto é, ao longo da direcção da estrada), alterando a orientação de um sinal de gravação correspondente ao valor de intensidade através da observação da visualização do registo digital correspondente ao monitor por meio da chave de ignição distanciar valores, e compara com a análise de erro e valores de teste valor da distância obtida padrão. A distância real e o valor da distância de teste, respectivamente, a percentagem da curva de erro distância mostrada na Figura 10.

Pode ser conhecida a partir da FIG. 10, o valor de distância curva e os valores de distâncias reais medidos perto do declive de uma linha recta, a percentagem de erro valores da distância de até cerca de 6,20%, e quando o valor de distância de teste torna-se gradualmente maior, o erro será torna-se menor, de modo que a função de instrumento de busca de medição de distância é mais preciso.

5. Conclusão

O dispositivo de busca concebido para satisfazer os requisitos esperados, para conseguir um amplificador de baixo ruído RF, detector RF, unidade digital, a intensidade do sinal e visualização à distância e outras funções básicas; banda larga de trabalho adequado, fonte do sinal de RF pode suportar diferentes frequências; no testando de precisão do local alvo é elevado e, portanto, a busca posterior pode ser aplicada a instrumentos de teste real julgamento do mar, constantemente melhorar a otimização de sua função.

Referências

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