[发明专利]一种用于极地浮冰区的海洋磁力探测方法与装置

权利要求书

1.一种用于极地浮冰区的海洋磁力探测装置，其特征在于包括水下任务执行单元、船上测控单元、同轴铠装缆，所述水下任务执行单元与船上测控单元通过同轴铠装缆连接；所述水下任务执行单元包括拖体、水下采集控制单元、水下调制解调器、传感器、磁力拖缆、磁力探头、电源单元，传感器包括深度传感器和姿态传感器，姿态传感器、水深传感器及磁力仪的信号全部输入控制密封舱内，由水下采集控制系统处理；所述船上测控单元包括甲板采集控制单元、甲板调制解调器；所述拖体内部安装有控制密封舱、电源密封舱和传感器，所述水下采集控制单元和水下调制解调器安装在控制密封舱内，电源单元安装于电源密封舱内，探测时拖体拖曳于船尾海水中，入水深度20m左右，同轴铠装缆入水点与船尾水平距离不大于50m，有效避开浮冰干扰，磁力探头拖曳于拖体尾部，两者之间由磁力拖缆连接，磁力拖缆内衬卡夫拉绳，磁力探头与拖体之间水平距离不小于50米，避开拖体磁场干扰；所述水下采集控制单元为磁力探头供电，并采集磁力探头和传感器信号；所述水下调制解调器将水下采集控制单元采集的数据编码调制，并通过同轴铠装缆发送给甲板采集控制单元；所述水下调制解调器接收并解码甲板采集控制单元通过同轴铠装缆发送的控制命令。

2.根据权利要求1所述的海洋磁力探测装置，其特征在于所述甲板采集控制单元，包括采集软件和计算机，用于控制磁力探头的采样间隔，实时接收、监视并存储磁力数据和传感器数据。

3.根据权利要求1所述的海洋磁力探测装置，其特征在于所述甲板调制解调器接收解码水下采集控制单元采集的数据，编码并发送甲板采集控制单元通过同轴铠装缆发送的控制命令。

4.根据权利要求1所述的海洋磁力探测装置，其特征在于所述拖体采用同轴缆直流供电，电源变换单元将甲板直流电源变换为水下采集控制单元和调制解调器所需的电压。

5.根据权利要求1所述的海洋磁力探测装置，其特征在于所述磁力探头为一个探头或多个探头。

6.根据权利要求1或5所述的海洋磁力探测装置，其特征在于所述磁力探头是光泵磁力仪、质子磁力仪、磁通门磁力仪中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的海洋磁力探测装置，其特征在于所述同轴铠装缆与拖体之间由承重头连接。

8.一种用于极地浮冰区的海洋磁力探测方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将水下任务执行单元连接，磁力探头连接磁力仪拖缆，磁力仪拖缆连接拖体，拖体连接同轴铠装缆；

（2）测量船在极地浮冰区保持2kn左右航行，将磁力探头放入船尾海水中；

（3）磁力仪拖缆随磁力探头全部放入海水中，磁力仪拖缆的长度应尽量长，至少要保证磁力探头与拖体之间的水平距离不小于50m，避开拖体的磁场干扰；

（4）拖体吊放到船尾海水中，释放足够长度的同轴铠装缆，使拖体入水深度20m左右，有效避开浮冰干扰；

（5）测量船船速增加到5kn以上，释放足够长度的同轴铠装缆，磁力仪拖缆的长度与同轴铠装缆的长度要足够长，保证磁力探头与船尾之间的距离不小于3倍船长；

（6）水下执行单元供电，与船上测控单元连接，甲板计算机设置水下控制单元采样率，命令水下采集控制单元开始工作；

（7）水下采集控制单元为磁力探头供电，并采集磁力探头和传感器信号，传感器包括深度传感器和姿态传感器，姿态传感器、水深传感器及磁力仪的信号全部输入控制密封舱内，将这些信号传输至甲板采集控制单元，由水下采集控制系统处理；

（8）甲板采集控制单元实时接收、监视并存储磁力数据和传感器数据；

（9）水下调制解调器将水下采集控制单元采集的数据编码调制，并通过同轴铠装缆发送给甲板采集控制单元；接收并解码甲板采集控制单元通过同轴铠装缆发送的控制命令；

（10）甲板调制解调器接收解码水下采集控制单元采集的数据，编码并发送甲板采集控制单元通过同轴铠装缆发送的控制命令；

（11）测量完成后，甲板采集控制单元命令水下采集控制单元停机；

（12）停止为水下任务单元供电，回收水下任务单元。