侯萌强 吕海涛 谭 鑫

（91439部队 大连 116000）

1 引言

水下航行体在运动过程中能够获取水下三维位置信息具有重要的意义。对水下航行体的定位与导航，可以通过水声定位系统进行水平坐标方向上的定位［1］，由于复杂的水下环境，对于水下航行体的深度位置信息，通常使用压力传感器采集其所在位置的压力信息，然后深度测量电路将压力值转化成所对应的深度值［2］。这样综合水平坐标方向上的二维信息和深度测量值，可以得到水下航行体的三维位置坐标［3］。本文基于MSP430 单片机设计并实现了深度测量电路，采用模块化设计和软件程序上的优化设计来实现对水下航行体的深度测量功能。

2 总体设计及主要器件介绍

测深功能模块电路结构如图1 所示，主要分为压力传感器、电流转电压电路、A/D 转换电路、串口电路和MSP430 控制电路五个部分，压力传感器用于把水下航行体当前航行位置的压力值转化为电信号。由于选择的压力传感器为电流输出型，因此需要电流转电压电路将其转化为电压值，用于后续的深度解算。随后进行模数转换，将转换后的数字信号送入单片机，通过水压和电压的线性关系解算出水下航行体的深度值。

图1 测深模块电路结构图

压力传感器选择型号为UNIK5000，适应深度为0～500m，为电流型输出型（4mA～20mA），具有宽供电电压范围（7V～32V）、高精度（误差为±0.1%）的特性。为了将电流输出转变为电压输出，选取了一个高精度电阻（万分之一精度），阻值为250Ω，即将压力传感器输出的电流变为电压，范围为1V～5V。……