世界上第一部声呐主要用来侦测冰山，它是一种被动式的聆听装置。第一次世界大战后，声呐广泛用于军事方面，主动式声呐也在此期间诞生。冷战之后的海战场进入了信息战时代，声呐也由此进入了信息化的时代。

随着信息化时代的到来，人类更加憧憬对海洋世界的探索，茫茫大海充满了未知与危险。电磁波在水下的衰减速率非常高，不能作为侦测信号的来源，而以声波进行水下探测是目前最好的手段。声呐作为一种声学探测设备，可以用声波来进行探测和定位，这大大减小了对海洋探索的风险，打开了深海探索的大门。

声波在传播的过程中会受到海水介质不均匀分布和海底、海面的制约和影响，会产生反射、散射、折射和干涉，会产生声线弯曲、信号畸变和起伏，致使传播途径发生改变，以及出现声阴区，严重地影响了声呐的测量精度和作用距离。现代声呐根据海区声速、深度变化形成的传播条件，可以适当选择基阵工作深度和俯仰角，利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响，提高声呐探测距离。

由于声呐是利用声波进行探测，所以声呐在水下工作时，并不能直接收到它所需要的信息。为了能清晰、直观的观测和监控水下姿态的变化，我们进行了声呐湿端姿态三维可视化软件设计的研究。利用惯性MEMS传感器检测声呐湿端姿态，研究多传感器数据融合算法，包括姿态的初始化设置，解算出声呐湿端水下姿态姿态参数（方位角，俯仰角，横滚角）。对声呐湿端进行三维可视化建模，并根据姿态检测得到的姿态参数调整声呐湿端的姿态，根据实测水深调整声呐湿端的位置，并显示对应的参数。本次设计可以直接观测和调整声呐的工作深度和姿态参数，给工作人员提供了很大的便利。

声波在水中优异的传播性能让声呐成为水下目标火力控制和预警探测的核心装备，从声呐开始诞生发展到现在，无论是从体制、平台、应用、功能，还是探测精度、距离、分辨率和覆盖范围，声呐技术都得到了跨越式的发展，发挥了重要的情报保障作用。但是受多径效应、环境噪声、边界层、混响等复杂水下环境的种种限制，声呐一直达不到雷达类似的威力和战场影响。认知技术、MIMO技术为声呐开辟了新的处理样式和系统架构，跨域异质传感器联合感知也为声呐参与到更广阔的协同探测体系提供了机会，随着新形势下任务需求的牵引和国际形势的变换以及软硬件基础技术的进步，声呐将会迎来新一轮变革和发展。

本次设计采用C#语言编程，基于visual studio平台对声呐湿端姿态进行三维可视化建模，设计出一个能清晰、直观的观测和监控水下姿态变化的软件。利用惯性MEMS传感器检测声呐湿端姿态，研究多传感器数据融合算法，包括姿态的初始化设置，解算出声呐湿端水下姿态姿态参数（方位角，俯仰角，横滚角），提供给声呐湿端姿态三维可视化软件。对声呐湿端进行三维可视化建模，并根据姿态检测得到的姿态参数调整声呐湿端的姿态，根据实测水深调整声呐湿端的位置，并显示对应的参数在软件上。

首先要对声呐湿端进行三维可视化建模，三维建模软件有很多，例如，AutoCAD，Solidworks，3DSMax等等。经过对比研究，AnyCAD更符合本次设计的要求，最终选择了AnyCAD。在visual studio上加载AnyCAD.Platform包，就可使用AnyCAD中的各种调用函数，对其进行三维软件建模。还需要设计出一个二维图形界面，可以输入、调整、显示出声呐的姿态参数，不论是声呐三维模型还是二维图形界面中的参数发生改变时，另一个都会相应地发生改变，由此可以清晰直观地观测到声呐湿端姿态的变化。

[1]汪毅, 彭江平. Visual Studio.NET下自定义控件的开发与使用[J].计算机系统应用, 2003, 12(1):37-39.

[2]赵培聪. 国外声呐技术研究现状与发展趋势[J]. 现代雷达, 2016,38(8):20-24.

[3]舒亚海,邓志强.某声纳水下声基阵姿态运动的图形显示.舰船电子工程.2013年第3期