水下主动电定位技术是一种新型的水下探测和环境感知技术,它的发现是受弱电鱼类主动电定位系统的启发。水下主动电场探测系统(UAES)获取的幅频特性可以有效地评估被测物体的材料组成、形状、电导率等信息。传统的UAES往往仅对幅频信息进行收集和分析,虽然能够的到部分有效信息,但是忽略了同样重要的相位信息。我们采用单频信号、多频信号、和构造仿生采样信号信号分别对金属组合体和有机体进行了探测,。同时,我们对水下探测系统的探测信号、探测装置进行了创新和升级,提高了其探测效率和探测性能。1.首先进行资料收集,通过阅读大量国内外文献,收集并分析弱电鱼类相关研究,以及水下探测技术的研究与发展。阐述弱点鱼类的研究重点和应用前景。在研究基础上做出合理的假设与展望,梳理理论发展过程和经验。在前人的研究的基础上,提出具有创新性、有意义并且切实可行的研究方向与研究目标。2.其次应用业界认可度和信号还原度最高的Cole-Cole模型对激发极化效应进行简化,对弱电鱼类的水下电场探测系统进行理论模型搭建。使用短时傅里叶变换和谱分析,对探测信号进行分析,得出其幅频特性和相频特性,提取特征值。并应用仿生学原理,构建功率密度更低、能量分布更为合适的仿生双峰脉冲信号,作为探测脉冲信号。3.在上述理论分析的基础上,进行实验。分别采用如下信号作为水下电场探测系统的激励信号:1)正弦单频激励信号;2)多频方波脉冲信号;3)三角波信号;4)使用仿生学原理构造的脉冲采样信号。被测物体有简单到复杂分别选取:1)无机体中不同几何形状的铜、铁均质体;2)无机体中的均质体组合体和矿石等复杂无机物组合体;3)有机植物体中的香蕉、马铃薯、蛋类和鱼类等植物组织;4)动物有机组织中结缔组织、蛋类的水生动物。并对采集到的实验数据进行结果处理和分析。4.再次,通过绝对相位差和相对相位差两个角度进性实验分析,对实验结果进行归纳总结。对实验中出现的误差进行分析,并对其产生的原因提出合理假设和验证。通过具体实验定性研究了电极材料、电导率、被测物体距离和表面材料对实验结果的影响。5.最后对全文进行归纳和总结,对潜在的应用进行展望和可行性分析。