1. 研究目的与意义（文献综述）

我国拥有丰富的海洋资源和各类水资源，海岸线总长约1.8万公里，位居世界第四，海洋领土总面积达300多万平方公里。近年来，随着国际形势的风云突变，我国海洋安全形势十分严峻，从南海诸岛的有效防御，到东海石油气田的勘探维护，以及钓鱼岛等岛屿主权的捍卫，无一不是国防的重中之重。而不论是国土防御还是海洋资源勘探，都需要依靠强有力的海洋探测技术。我国的海底侦查和勘探手段还无法与发达国家相媲美，对我国海洋区域的地形、地貌没有全面的了解。在用于民用的海洋技术领域，海洋地质分析、海洋环境调查、海底气候调查等，都是作为深海养殖、人工繁育珍惜海洋物种、沉船打捞、航海救援的重要依据；在军事领域中，海洋的侦查、勘探技术可以用于水下危险物检测识别、水下航道检测、水下隐蔽、反潜艇、反水雷探测等军事作业。无人船不论在军事还是民用方面，都是最好的选择，不仅降低了人力物力的下水监测成本，而且保证了人员的安全。因此，对于远距离遥控无人船的研究很有实际的意义。

可视化是指利用计算机图形和图像处理技术，将测量获得的数值，图像或者技术中涉及、产生的数字信息变得更为直观、以图形信息表现出来、随着时间、空间变化的物理现象或物理量形象的呈现在研究者的面前，使他们能够观察、模拟和计算。近几年计算机图形学的飞速发展使得三维表现技术得以形成，这些三维表现技术使得人们能够再现三维世界的物体，能够用三维形体表现复杂信息。

声纳英文缩写“sonar”，是利用声波在水下的传输特性，对水下的目标进行探测，定位以及通信的电子设备。随着科学技术的发展，声纳技术已经向二维和三维成像技术发展，最新的成像声纳已经具备接近光学质量的声透镜成像系统、声全患成像实验系统等，如美国华盛顿大学的limis声透镜声纳系统三维成像声纳可以对水下环境和水下目标进行三维信息分析，然而三维成像声纳对环境依赖性较强，对目标距离、目标外形特征、海洋噪声等都有严格的要求，而且其开发成本较高，开发难度也较大。二维成像声纳系统的开发难度较低，而且成像速度较快，目前较先进的二维成像声纳在分辨率土已经达到了很高水平，在成像声纳领域有着极其重要的开发应用价值。我国于上世纪80年代开始侧扫声纳的相关理论研究，经过多年的不懈努力，我国在侧扫声纳自主研发上取得了重大突破问，由中科院声学研究所和中国船舶重工集团第702研究所联合研发的第一套可以对4000m深海进行海洋探测工作的侧扫声纳。我国对前视声纳的研究也刚刚起步，中国船舶重工集团公司第七二六研究所研制的小型高分辨率图像声纳，工作频率450khz ，最大作用距离50m,侦测视角范围90°，最大下潜深度150m ， 传输使用百兆以大网，其分辨率和成像速度均无法与国际先进水平相媲美，因此迫切需要开发高分辨率，高数据传输速度的成像声纳系统。

2. 研究的基本内容与方案

2.1主要内容

硬件上在模型船壳上进行合理的改造，加入电机、电机驱动、远距离无线通信模块、进行控制的单片机制作遥控无人船。还需要水下摄像头、进行图像预处理的控制板和高性能无线收发模块，或是图传设备。

软件上编写遥控无人船的单片机部分程序，控制船体的运动和摄像图像的接收预处理；编写遥控无人船和接收远程图像的便携设备上位机程序。

3. 研究计划与安排

第1周～第2周 确定选题，和指导教师讨论选题，明确要完成的任务。

第3周～第5周 查阅相关远程遥控无人船和无线通信、水下摄像头的文献并整理资料，撰写、修改和上传开题报告。

第6周～第13周 逐步制作无人船实物，由易到难逐步实现相应功能，期间不断学习相关无线通讯的知识、上位机软件的编写方法，在取得相应成果之后撰写论文初稿。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 马晓瑞.拖曳式成像声纳采集与传输系统硬件设计. 硕士学位论文，浙江大学，2015. 2. 史强，郭小锋.无线通信系统在小型遥控机耕船控制中的应用—基于nrf905无线收发芯片. 农机化研究，第34卷，第3期，p195-198 (2012).

2．李浩.无人驾驶试验船控制平台设计与功能实现. 硕士学位论文，武汉理工大学， 2014.

3.曹亚良.水声通信信号处理硬件平台设计.硕士学位论文.杭州电子科技大学.中国测试，2013（02）.