[发明专利]一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统和控制方法

权利要求书

1.一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，包括测量船和测量海洋水深H的水深探测仪，所述测量船尾部拖曳有浮在海面或海面下运动的浮体，所述浮体尾部通过拖缆拖曳有沉入水中的探测装置，其特征在于：所述拖缆的长度L为水深H的1.5-2倍。

2.根据权利要求1所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：所述浮体上设有电源、第一GPS定位仪、控制器、距离传感器。

3.根据权利要求2所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：

所述探测装置为光泵磁力仪、第二GPS定位仪、质子磁力仪、磁通门磁力仪中的一种或多种、所述探测装置上还设有辅助电池。

4.根据权利要求3所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：所述浮体的顶部还设有太阳能电池板。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：所述测量船上还设有呈梯形布置的循环输送带，所述循环输送带上设有用于快速更换浮体的第一或第二更换装置，所述第一或第二更换装置包括跟随输送带运动的第一或第二移动平台，第一或第二移动平台上设有第一或第二机械卡爪，所述第一或第二机械卡爪上释放一个浮体和与其相连的一个探测装置，所述浮体上设有用于收拢拖缆的子收缆机构，任一个所述浮体通过第二拖缆与设于船体上的第一或第二主收缆机构相连。

6.根据权利要求5所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：所述循环输送带铰接在测量船尾部，其通过滑轮和拉索与设在测量船上的拉索电机相连，所述滑轮设于竖直伸缩杆顶部，所述竖直伸缩杆固定在船尾。

7.根据权利要求1或6所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：所述拖缆上套设有可沿着拖缆往复运动的小型移动式辅助探测器，所述辅助探测器上设有贴紧在所述拖缆上的弧形轮和驱动弧形轮的辅助电机，所述辅助探测器包括360度水下摄影机。

8.根据权利要求7所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：

所述辅助电机设于环形支架上，所述环形支架与所述弧形轮为径向滑动连接，所述弧形轮至少设2个，所述弧形轮之间设有拉紧机构，所述拉紧机构包括弹簧。

9.一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统，其特征在于：其由如权利要求9所述的海洋探测系统所有部件外，还包括设于探测装置上的自动上浮机构，所述自动上浮机构包括由弹性材质构成并可膨胀的球状外套，所述外套安装于所述探测装置的顶部中央，所述外套内设有可充气膨胀的气囊，所述气囊内设有点火器和装有高压气体的压力容器，所述点火器与探测装置相连并由其控制。

10.如权利要求9所述的一种用于浅水岛礁区的海洋探测系统的控制方法，其特征在于：所述方法包括如下：

（1）：根据水深H控制并实时改变第一拖缆的长度L；

（2）：探测装置故障更换，其具体包括；

第一步：输送带释放通过第一主收缆机构和第一机械卡爪释放一个浮体和一个与其相连的探测装置并开始探测工作；

第二步：在输送带第二机械卡爪上设置一个备用的浮体和一个与其相连的探测装置，浮体由第二主收缆机构相连并释放拖缆；

第三步，当第一步中探测装置上部分探测仪器发生故障的时候，探测船上的主控系统控制输送带运动一段距离，通过输送带将第一步中释放的一个浮体和一个与其相连的探测装置，水平移动一定距离，同时将第二步中备份用的浮体和探测装置的之间的拖缆释放到与探测装置与距离一致位置，第一步中探测装置上所有探测仪关闭，与此同时，第二步中探测装置上所有探测仪打开；

第四步，缩短第一步中第一主收缆机构和浮体上的子收缆机构，使得第一机械卡爪抓紧通过第一主收缆机构C1的收拢的浮体,完成更换过程；

（3）：动态移动观察，具体包括如下：

第一步，通过船体上设置的探测物体用的水下声呐进行探测；

第二步，若发现浮体与探测装置之间有不明物体且可能影响拖缆，则探测船上的控制系统发送信号给辅助探测器73，辅助探测器移动并影响位置，通过水下摄影机的远距离观察功能观察判断该物体是否对拖缆有影响；

第三步，有影响，则控制系统通过浮体上的控制器，控制子拖缆机构，迅速缩短探测装置上拖缆的长度，使得控制装置快速避开障碍物；

（4）自动上浮；具体包括如下：

第一步，探测装置上的控制器实时接收光电复合缆构成的拖缆4收到测量船1发送的距离信号；

第二步，当探测装置上的控制器不能收到收到测量船发送的距离信号时，控制器默认此时拖缆或第二拖缆被切断；

第三步，控制器控制点火器点火，在点火器的作用下，压力容器中的高压气体释放并迅速充满整个气囊，气囊同时撑开外套，整个外套体积迅速变大，海水对外套的浮力迅速增大并带动整个探测装置上浮；

第四步，第二GPS定位仪实时发送位置信号，测量船根据位置信号可快速找到并回收探测装置。