[实用新型]声纳系统

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2014年7月11日提交的、题为“SONARTRANSDUCERSUPPORTASSEMBLYSYSTEMSANDMETHODS”的美国临时专利申请No.62/023,787，2014年5月30日提交的、题为“TRANSMISSIONSIGNALSHAPINGSYSTEMSANDMETHODS”的美国临时专利申请No.62/005,819以及2014年2月21日提交的、题为“MODULARSONARTRANSDUCERASSEMBLYSYSTEMSANDMETHODS”的美国临时专利申请No.61/943,170的优先权及其权益。通过引用的方式将所有上述申请的内容作为整体合并到本文中。

技术领域

本实用新型的一个或者多个实施例总体上涉及声纳换能器，并且更特别地，例如，涉及提供模块化的声纳换能器组件的声纳系统。

背景技术

近一个世纪以来，水下声纳系统已用于安全高效地操作船只。通常，水下声纳常用于执行水深测量、检测水下的危险、搜寻鱼和/或通过产生船只下方的水柱的数据和/或图像来协助导航。

常规的声纳系统通常昂贵并且较难制造。市场压力和便利性要求需要包括更多功能并且产生更高质量的最终成像的系统更小且更容易使用。然而，更小并且更精确的声纳系统(特别是，对于换能器元件尺寸和方位来说)更难以以可靠的公差来制造，并且更难以可靠地操作。

因此，特别是在提供相对高质量的声纳数据和/或图像的情况下，需要一种改进的方法，以使用相对高产率的制造方法提供精确且可靠的小型声纳系统。

实用新型内容

公开的技术是一种用于为移动结构提供准确且可靠的小型声纳系统的系统和方法。模块化声纳系统可以包括多个声纳换能器组件和基本上置于声纳换能器组件内的至少两个换能器模块。每个换能器模块可以包括换能器元件和模块框架。模块框架可以被配置为支撑换能器元件，以物理地耦合到其他换能器模块、和/或物理地耦合到声纳换能器组件以固定换能器模块。该系统还可以包括被配置为调节换能器模块的方位的致动器和/或用于控制致动器的逻辑装置。产生的声纳数据和/或图像可以显示给用户和/或用于调节移动结构的各种操作系统。

在各种实施例中，声纳系统可以包括陀螺仪、加速度计、速度传感器、一个或多个附加传感器、致动器、控制器、用户接口、映射系统、和/或安装到或接近车辆的其他模块。该系统的各个部件可以利用逻辑器件实现，所述逻辑器件适于形成用于发送和/或接收传感器信号、控制信号、或各个部件之间的其他信号和/或数据的一个或多个有线和/或无线的通信链路。

在一个实施例中，系统可以包括适于安装到移动结构的一个或多个声纳换能器组件和基本上设置在一个或多个声纳换能器组件内的至少两个换能器模块。每个换能器模块可以包括包含发射面的换能器元件；和适于支撑所述换能器元件和/或其他模块结构的模块框，其中，模块框物理地耦合到所述一个或多个声纳换能器组件和/或至少一个其他换能器模块。

在另一个实施例中，方法可以包括：接收测量的对应于多个换能器模块中的至少一个的换能器方位，所述多个换能器模块基本上置于一个或多个声纳换能器模块内；至少部分基于期望的换能器方位和测量的换能器方位，确定对换能器方位的调整；以及控制致动器将对应于至少一个换能器模块的换能器方位基本上调整为期望的换能器方位。

在另一个实施例中，方法可以包括：装配至少两个换能器模块并装配适于安装到移动结构的一个或多个声纳换能器组件；其中，每个换能器模块包括包含发射面的换能器元件；和适于支撑所述换能器元件和/或其他模块结构的模块框，其中，至少两个换能器模块基本置于一个或多个声纳换能器组件内；并且其中，每个模块框物理地耦合到所述一个或多个声纳换能器组件和/或至少一个其他换能器模块。

在另一个实施例中，声纳系统包括安装支架、换能器支撑臂和枢转机构。所述枢转机构可枢转地将换能器支撑臂耦合到安装支架，以使得：当作用于所述换能器支撑臂上的力小于预先选择的启动水平时，所述枢转机构使所述换能器支撑臂抵挡住这些力并且位于用户可选择的相对于所述安装支架的第一角度位置，以及当作用于所述换能器支撑臂上的力等于或大于预先选择的启动水平时，所述枢转机构使所述换能器支撑臂在这些力的作用下移动到相对于所述安装支架的第二角度位置。