[发明专利]用于水下探测器的定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种用于水下探测器的定位系统，其特征在于，包括位于在水下的水下探测器及对外发出固定频率的超声波的超声波发生器和位于水面上的三个接收换能器及自动收放线轮浮标；

所述超声波发生器安装在水下探测器的表面上，且水下探测器通过数据线缆连接到自动收放线轮浮标上，所述自动收放线轮浮标内置有GPS定位器和中央处理器，所述超声波发生器发出的超声波信号在水中直接进行传播，且所述超声波发生器发出的时钟信号通过数据线缆向上传输；

所述三个接收换能器呈三角结构固定在自动收放线轮浮标外，所述三个接收换能器分别接收超声波发生器发出的超声波信号，且三个接收换能器均与中央处理器连接；由三个接收换能器各自接收超声波信号，且将接收到的超声波信号传至位于中央的自动收放线轮浮标的中央处理器，并由中央处理器计算每个接收换能器距离水下探测器的距离，进而确定水下探测器的位置，并结合GPS定位器的定位确定水下探测器的物理坐标。

2.根据权利要求1所述的用于水下探测器的定位系统，其特征在于，每个接收换能器均通过三根安装固定件连接至自动收放线轮浮标上，且每相邻两个接收换能器共用一根安装固定件。

3.根据权利要求2所述的用于水下探测器的定位系统，其特征在于，每根安装固定件均由塑料材质制成塑料桶的结构，不需使用时卷成卷状结构存放；需要使用时，通过充气方式将该塑料桶充满气体后饱胀舒展成为一个中空的直桶。

4.根据权利要求3所述的用于水下探测器的定位系统，其特征在于，所述自动收放线轮浮标包括浮标壳体、浮标绕线轮、绕线电机和绕线轴，每根安装固定件的一端固定在对应的接收换能器上，每根安装固定件的另一端均固定在浮标壳体的边缘处；所述浮标壳体的上方固定有两个挡板，所述绕线轴安装在两个挡板之间且与绕线电机驱动连接；所述数据线缆的一端绕在浮标绕线轮上再缠绕在绕线轴后另一端延伸进水下，数据线缆的长度可进行自由收放线调节。

5.根据权利要求4所述的用于水下探测器的定位系统，其特征在于，所述自动收放线轮浮标还包括用于判断是否自动收放线的传感器，所述传感器与中央处理器的输入端连接，且所述中央处理器的输出端与绕线电机连接。

6.根据权利要求5所述的用于水下探测器的定位系统，其特征在于，所述自动收放线轮浮标还包括电源，所述电源与绕线电机连接。

7.根据权利要求1所述的用于水下探测器的定位系统，其特征在于，所述水下探测器的侧边安装有多个用于推进水下探测器的推进器。

8.一种用于水下探测器的定位系统的定位方法，其特征在于，该定位方法为：水下探测器在移动过程中，搭载在水下探测器的表面上的超声波发生器会对外发出固有频率的超声波信号；超声波信号在水中直接进行传播，并由三个接收换能器进行接收，三个接收换能器各自独立编号，各自在接收到水下超声波后传输至收放线轮浮标的中央处理器上；由中央处理器计算每个接收换能器距离水下探测器的距离，进而确定水下探测器的位置；并结合GPS定位器的定位确定水下探测器的物理坐标。

9.根据权利要求8所述的用于水下探测器的定位系统的定位方法，其特征在于，安装固定件由塑胶材质制成塑料桶，平时储存可卷为一卷存放，节省空间，需要使用时通过充气方式将塑胶桶充满气体从而饱胀舒展成为一个中空的直桶。由于安装固定件内部有空气，故能抵御一定的弯折载荷。