[发明专利]一种深海潜标无线实时化系统

权利要求书

1.一种深海潜标无线实时化系统，其特征在于：包括水面浮标系统、以及通过线缆与其连接的水下观测系统；

所述水下观测系统包括水下系统不锈钢保护装置(112)、主浮球(115)、声学多普勒流速测量仪(114、116)、水下声学单元(113)、水下声学单元电池舱(117)和重力锚(119)；所述不锈钢保护装置(112)顶端与水面浮标系统连接，中部嵌有主浮球(115)，尾部与重力锚(119)连接；不锈钢保护装置(112)内设有水下声学单元(113)、声学多普勒流速测量仪(114、116)和水下声学单元电池舱(117)；

所述水面浮标系统包括主体支撑单元(5)、仪器舱(1)、浮体(2)、供电单元(3)和换能器(4)，所述仪器舱(1)、供电单元(3)和换能器(4)均设置于所述主体支撑单元(5)中，并且在所述仪器舱(1)上分别设有换能器连接端和供电单元连接端，所述主体支撑单元(5)包括上框架和下框架，其中所述上框架呈多面体形状，并且在所述上框架的每个侧面均安装有浮体(2)，在所述下框架内设有换能器(4)；

所述仪器舱(1)设置于所述上框架中，且所述仪器舱(1)设有天线的一端伸出至所述上框架外；换能器连接端和供电单元连接端分别与换能器(4)、供电单元(3)连接；

所述主体支撑单元(5)在所述上框架和下框架之间设有中框架，所述供电单元(3)设置于所述中框架内；

所述下框架上侧设有流体挡板(6)，所述下框架内的换能器(4)安装在所述流体挡板(6)上；

所述流体挡板(6)上设有若干用于固定换能器的孔，还设有多个用于水通过的孔；所述用于固定换能器的孔以流体挡板(6)的中心为中心对称分布；

所述仪器舱(1)包括耐压舱体(12)以及设于其内部的铱星通讯模块(8)、单片机(9)、存储单元(10)、ARM(15)和DSP(16)，和设于耐压舱体(12)上的铱星天线(7)、底部换能器连接端(11)、底部电源输入端(13)；

ARM(15)与DSP(16)、单片机(9)、存储单元(10)、铱星通讯模块(8)连接，铱星通讯模块(8)与铱星天线(7)连接；DSP(16)通过底部换能器连接端(11)与换能器(4)连接；单片机(9)通过底部电源输入端(13)与供电单元的电源输出端口(21)连接。

2.根据权利要求1所述的一种深海潜标无线实时化系统，其特征在于所述不锈钢保护装置(112)顶端设有第一转环(111)，第一转环(111)通过线缆与水面浮标系统连接；不锈钢保护装置(112)尾部设有第二转环(118)，第二转环(118)通过线缆与重力锚(119)连接。

3.根据权利要求1所述的一种深海潜标无线实时化系统，其特征在于所述不锈钢保护装置(112)内设有两台声学多普勒流速测量仪(114、116)，两台声学多普勒流速测量仪(114和116)通过支架连接，且分别设于主浮球(115)两侧。

4.根据权利要求1所述的一种深海潜标无线实时化系统，其特征在于所述线缆为kevlar线缆。

5.根据权利要求1所述的一种深海潜标无线实时化系统，其特征在于所述供电单元包括供电单元仪器舱(24)及其内部的密封舱盖(22)、密封圈(23)、内部电池组(25)、内部填充物质(26)、过电保护芯片(28)，和设于密封舱盖(22)上的电源输出端口(21)；

供电单元仪器舱(24)内设有内部电池组(25)，内部电池组(25)与供电单元仪器舱(24)之间填有内部填充物质(26)；供电单元仪器舱(24)上部设有密封舱盖(22)，密封舱盖(22)上套设密封圈(23)；内部电池组(25)通过过电保护芯片(28)与电源输出端口(21)连接；电源输出端口(21)与仪器舱的底部电源输入端(13)连接端。

6.根据权利要求1所述的一种深海潜标无线实时化系统，其特征在于还包括卫星通讯系统、地面接收系统；所述卫星通讯系统分别与深海潜标无线实时化系统和地面接收系统通过电磁波通信。

7.一种采用权利要求1～6任一项所述深海潜标无线实时化水面浮标系统的实现方法，其特征在于包括以下步骤：

单片机定时触发ARM(15)开启，并通过ARM(15)控制DSP(16)开始工作；

ARM(15)通过控制单片机自动切换为使用供电单元电源输入；供电单元通过底部电源输入端(13)给仪器舱(1)供电；

DSP(16)对底部换能器(4)接收到的声学多普勒流速测量仪声学信号进行解调和声电转换，得到声波的数字信号，随后经由ARM(15)传输给铱星通讯模块(8)，最后通过铱星天线(7)传输至岸基数据中心；DSP(16)将声波的数字信号存储在本地存储单元(10)；

单片机控制铱星通讯模块(8)、ARM(15)、DSP(16)休眠，并等待下一个采样周期的到来。