[实用新型]定位通信一体化浮标

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及无线电通信技术、水声通信技术和水下目标定位技术领域，具体涉及一种定位通信一体化浮标的水声测量设备。

(二)背景技术

目前，采用几何原理的水声定位方法仍是水下目标导航定位技术的主流。在这些方法中，根据其基线长度不同，将水声定位系统分为3种类型：长基线定位系统(Long Base Line)、短基线定位系统(Short Base Line)和超短基线定位系统(Ultra Short Base Line)。其中，长基线定位系统(LBL)相对于短基线和超短基线定位系统有着对安装精度要求不高，不需要做大量的校准工作，在较大范围内可达到较高定位精度等优势，因此，长基线定位系统在定位系统中一直保持着主导地位的优势。

长基线定位系统(LBL)的基阵长度一般在几百米到几千米，需要在海底布设3个以上的基元，以一定的几何形状组成定位基线阵，工作船(或被测目标)一般位于基线阵之内，通过测量目标与基元之间的距离来确定目标的坐标。本浮标系统则是长基线定位系统的关键控制单元之一，既可以完成水声定位信号的接收，又可以作为母船和水下目标通信的中继。

国内现有的浮标系统，由于受壳体制造工艺、系统复杂性、换能器工艺、功放匹配效果、水声信号处理手段等因素的制约，普遍存在着功能单一、操作不方便、作用距离近以及浮标姿态不好等问题。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种性能可靠、操作简单、维修方便，能够和无线电基站配合完成水声遥控指令发射和接收、具有水声询问信号和应答信号接收及处理、自定位、故障自检及数据传输控制等多项功能的多功能定位通信一体化浮标系统。

本实用新型所采用的技术方案是：它是由水声换能器8、铅鱼9、连接水声换能器8、铅鱼9的电子舱6、连接电子舱6的浮标连接杆3、短路器7、连接浮标连接杆3的扩频通信天线1、GPS天线2和航标灯4、浮体5组成。

本实用新型还有这样一些结构特征：

1、所述的电子舱6包括分别固定在底板16上的水声信号声学板10、通信控制板11、扩频模块和GPS模块板12、电源板13、功放板14、电容板15和电池组52，水声换能器8的输出端连接声学板10的输入端，声学板10的输出端连接功放板14的输入端，电容板15的正负两极分别接到功放板14的正极和负极；

2、所述的水声信号处理声学板10包括晶振17、锁相环PLL18、宽带接收机19、单通道A/D变换器20、DSP处理器1、外部程序存储器FLASH1、外部程序存储器FLASH2、DSP处理器2、双通道D/A变换器25和低通滤波器26，宽带接收机19的前放53的输入端连接水声换能器8的输出端，宽带接收机19的输出端连接单通道A/D变换器20连接DSP处理器1，晶振17连接锁相环PLL18连接DSP处理器1，DSP处理器1与外部程序存储器FLASH1和DSP处理器2互连，DSP处理器2与外部程序存储器FLASH2和通信板11互连，DSP处理器2连接双通道D/A变换器25和低通滤波器26到功放板14，再由功放板14连接水声换能器8；

3、所述的通信控制板11由与声学板7互连的DSP处理器30，与DSP处理器30互连的可编程逻辑门器件FPGA31、晶振35、存储器E2PROM27、与可编程逻辑门器件FPGA31互连的程序存储器EPC2、GPS28、数据存储器FLASH1、FLASH2组成；

4、所述的扩频模块和GGS模块板12由扩频模块和GPS模块组成，分别通过馈线连接扩频天线1和GPS天线2；

5、所述的电源板13包括电源监测39、连接电源监测39的数字电源36、功放电源37、模拟电源38，数字电源36和功放电源37连接DC-DC变换器40，模拟电源38连接线形稳压器41，DC-DC变换器40连接功放5v42、通信板5v43、GPS 5v44、DSSS 6v46、DSSS 5v45，线形稳压器41连接声学板数字5v48和声学板模拟5v47；

6、所述的功放板14通过高、低频两套功率放大和匹配网络与声学换能器8相连，声学板10的DA后级输出接到功放板14的低频发射电路的输入端；

7、所述的电容板15由一组电容并联而成，电容组的正负极通过96位接插件接到底板16上，进而与功放板14相连；

8、所述的浮标桶134位于电子舱6外面，上端通过水密螺丝与电子舱6固定；底端设置有水密接口和连接器136，连接器136连接铅鱼9；