[实用新型]一种可在多普勒模式与GPS模式间切换的船用计程仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及船用计程仪，具体涉及可在多普勒模式与GPS模式间切换的船用计程仪，属于航海计程技术领域。

背景技术

船舶导航系统中的计程仪，可以连续测量船舶的航行速度和累计的航程，历史上出现过的拖曳式、转轮式、水压式和电磁式计程仪，测量精度较低，而且只能测量船舶相对于水的航速。多普勒和声相关技术测量精度较高，不仅可以测量船舶对水的航速，还可以测量船舶对地的航速。

多普勒测速一般使用超声波，因其遇到不同介质能够反射回波，发射源与介质的相对航速会造成超声波频率偏移的这一特性可以计算船舶与参考介质(水、地)的相对航速。由于船舶航行的水深范围非常宽，最浅的可在1米以内，最深可达数百米，在很深的水域，要能够测量出对地的航速，就需要发射功率足够大、发射频率比较低，否则很大的衰减会导致无法接收到超波声的回波。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种用户可以在多普勒模式与GPS模式间切换的船用计程仪，无论在较浅的水域内和较深的水域内，均可以测量出船舶对地、对水的航速。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

本实用新型包括用于实现多普勒模式的传感器单元及与传感器单元输出端相连接的超声波收发单元、与超声波收发单元输出端相连接的数据分配单元、用于实现GPS模式的GPS信号输入模块和用于显示航速航程数据及控制船用计程仪工作于多普勒模式或GPS模式的显示控制单元，GPS信号输入模块与数据分配单元输入端相连接，显示控制单元输入输出端与数据分配单元输入输出端相连接。

上述传感器单元包括与超声波收发单元输入端相连接的电缆、与电缆另一端相连接的电缆头、与电缆头另一端密封连接的壳体和安装在壳体内具备收发一体功能的后向换能器及前向换能器；所述壳体的另一端面为超声波辐射面，所述超声波辐射面上设有对船尾或船艏的方向标记，用于确保用户安装传感器单元时方向正确。

上述超声波收发单元包括第一中心处理单元、与第一中心处理单元输出端相连接的第一数据收发单元及电子开关和与电子开关输出端相连接的前向超声波收发通道及后向超声波收发通道；所述后向超声波收发通道和前向超声波收发通道依次贯穿电缆、电缆头分别与后向换能器和前向换能器相连接，前向超声波收发通道和后向超声波收发通道的输出端还与第一中心处理单元的输入端相连接。

上述数据分配单元包括与第一数据收发单元及GPS信号输入模块输出端相连接的第三数据收发单元，第三数据收发单元的输出端连接有用于接收第一数据收发单元(发出的)数据的外部接收设备。

上述显示控制单元包括与第三数据收发单元输出端相连接的第二数据收发单元、与第二数据收发单元输出端相连接的第二中心处理单元、与第二中心处理单元输入端相连接的按键控制单元、与第二中心处理单元输出端相连接的图形处理单元和与图形处理单元输出端相连接的图形显示单元。

上述后向换能器的发射接收面与前向换能器的发射接收面以垂直中心线对称设置。

本实用新型能够以较低的成本实现多普勒测量船舶对水的航速，并且可以使用GPS模式测量对地航速，弥补多普勒方式深水时只能测量对水航速的问题；本实用新型采用数据分配单元可以以最大程度与外部接收设备和GPS信号输入模块交换数据；本实用新型功能稳定、操作方便、可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的传感器单元结构示意图；

图3为图2的仰视图；

图4为本实用新型的超声波收发单元工作原理框图；

图5为本实用新型的超声波收发单元工作流程图；

图6为本实用新型的数据分配单元工作原理框图；

图7为本实用新型的显示控制单元工作原理框图；

图8为本实用新型的数据分配单元和显示控制单元工作流程图。

图中各标号：传感器单元1，电缆11，电缆头12，壳体13，后向换能器14-1，前向换能器14-2，超声波辐射面15，方向标记16，超声波收发单元2，第一中心处理单元21，第一数据收发单元22，电子开关23，后向超声波收发通道24-1，前向超声波收发通道24-2，数据分配单元3，第三数据收发单元31，显示控制单元4，第二数据收发单元41，第二中心处理单元42，按键控制单元45，图形处理单元43，图形显示单元44。

具体实施方式