[发明专利]一种水下大地基准装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下大地基准装置。

背景技术

水下导航定位和位置服务系统是海洋活动、海洋安全、搜救执法、海洋资源环境调查、综合管理、海上生产生活及灾害防治的重要支撑条件。在国内，经过半个多世纪的发展，从“1954年北京坐标系”体系，到“1980西安坐标系”体系，再到“2000国家大地坐标系”体系，在国内陆地上已经建设了众多完善的大地基准点，而且精度越来越高，逐渐形成了以包括海洋和大气的整个地球质量中心为原点的坐标系统作为国家的大地坐标系，为高精度定位、国民经济、社会发展、地球科学、空间科学、战略武器等发展提供了必要的基础。由于湖泊、海洋面积辽阔，且有些海洋水深较深，可到几千米甚至上万米深度，导致在水下工况下进行工程建设技术难度较大，且成本代价较高，无法像陆地环境一样建设遍布各处的大地基准点，为准确定位水下位置带来极大困难，易造成水下活动目标因找不到定位参考点而无法准确判断其位置等难题，为海洋学科的研究、资源的开发等带来制约，海洋大地基准点网络建设急需要完善。

发明内容

本发明提供一种水下大地基准装置，建立多个水下基准点，精确定位水下各点地理位置，形成水下大地基准网络系统，为水下活动目标、水下工程装备、舰艇、船只及水上相关单位提供水下固定点的地理位置信息、水下固定点附近的水文信息、以及水下固定点周围的海水温度参数、压力参数、重力场信息、磁场信息和深度参数信息。

为了达到上述目的，本发明提供一种水下大地基准装置，其固定设置在水下固定点，包含：

海水监测装置，其设置在壳体上，用于实时监测水下固定点周围的海水温度参数、压力参数和深度参数；

中央处理单元，其设置在壳体中，电性连接海水监测装置，用于接收并存储水下固定点的地理位置信息、水下固定点附近的水文信息、以及水下固定点周围的海水温度参数、压力参数和深度参数信息；

信号发送装置，其设置在壳体中，电性连接中央处理单元，用于将中央处理单元中存储的信息转换为声波信号发送出去，供其它水下活动目标或设备接收；

电源模块，其设置在壳体中，电性连接中央处理单元和信号发送装置，用于电力提供及分配控制；

结构保护装置，其设置在壳体中，用于补偿壳体内外海水压力差，保护水下大地基准装置。

所述的海水监测装置包含：

海水温度和压力监测单元，其设置在壳体上，并电性连接中央处理单元，用于实时监测水下固定点周围的海水温度参数和压力参数；

海水深度监测单元，其设置在壳体上，并电性连接中央处理单元，用于实时监测水下固定点周围的海水深度参数。

所述的信号发送装置包含：

编码器，其设置在壳体中，电性连接中央处理单元，用于对中央处理单元中存储的信息进行编码；

D/A转换单元，其设置在壳体中，电性连接编码器，用于将编码后的数字信号转化为模拟信号；

放大器，其设置在壳体中，电性连接D/A转换单元，用于将模拟信号进行放大；

换能器，其设置在壳体中，电性连接放大器，用于将放大后的信息通过电-声转换转化为特定频率特征的声波信号定时发送出去。

所述的电源模块包含：

电源接口单元，其设置在壳体中，电性连接外部电力通讯接口，并电性连接中央处理单元和信号发送装置，为水下大地基准装置提供电力，并为中央处理单元提供通讯接口；

备用电源单元，其电性连接电源接口单元、中央处理单元和信号发送装置，为水下大地基准装置提供备用电力。

所述的结构保护装置包含：

绝缘补偿液，其填充在壳体内部，具有电绝缘作用和海水压力补偿作用；

海水压力补偿单元，其固定安装在壳体内部，一侧与绝缘补偿液直接接触，另一侧与外界海水相通，用于补偿壳体内外海水压力差。

本发明还提供一种水下大地基准网络系统，包含多个所述的水下大地基准装置。

本发明具有以下有益效果：

1、通过建立多个固定水下大地基准点，精确定位水下位置，以形成水下大地基准网络系统，覆盖所有水下区域；

2、以特定声波形式定时发送水下固定点位置信息，供水下活动目标、水下工程装备、舰艇、船只等接收，以便进行参考导航定位，确保安全航行；

3、不但可以固定安装在某一固定水下位置，还可以附加安装在水下工程装备上，利用水下工程装备固有的电力通讯系统，大大降低水下基准点建设的工程成本；