[发明专利]四点阵探鱼声呐

说明书

本发明公开了一种四点阵探鱼声呐，包括固定在底架上的所述四个声呐、控制中心和太阳能板，所述四个声呐呈一等距方阵分布，所述太阳能板分别与四个声呐和控制中心供电连接，所述控制中心包括处理单元、驱动模块、数据存储模块、光伏电源模块、无线收发器、温度传感器和通信模块，所述温度传感器、四个声呐与处理单元连接，通过设有继电器控制开关，信号接收回路连接有滤波器和放大电路；所述处理单元控制所述四个声呐中为发射接收声呐或接收声呐且依次循环工作，并根据接收到的声波信息和温度信息计算得到被测鱼群的位置坐标；本发明所述四点阵探鱼声呐通过在四个声呐中间放置控制中心可精准获得目标的位置坐标，测量误差少，且供电充足。

技术领域

本发明是涉及一种四点阵探鱼声呐，属于鱼群追踪技术领域。

背景技术

声呐是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备，在发射控制器的控制下，发射机产生大功率的超声波脉冲振荡，经过转换装置由水声换能器向某一个方向发射超声波，在这个方向上，超声波遇到目标便反射回来，由水声换能器接收，变成电信号，再经过收发转换装置送到接收机放大，最后送到显示器显示目标的方向和距离。

根据声呐的工作方式，可以分为主动声呐和被动声呐。主动声呐是有目的地从系统中发射声波，然后接受回波进行计算，它主要包括换能器基阵(收发兼用)、发射机(波形发生器)、定时中心，接收机，显示器。被动声呐则是被动的接受其它设备发射的信号，与主动声呐相比，被动声呐没有发射机。目前采用的大多是单声呐或者双声呐来进行测距，单声呐或者双声呐在进行测距定位时存在误差，无法互相矫正或矫正程度不能满足现需的高精度定位要求。由于声呐设备定位工作任务重和作业时间久，易出现供电不足的问题。因而如何精准的获得被探测目标的位置坐标，减少测量误差，并且实现作业过程中的充足供电，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种四点阵探鱼声呐，精准的获得目标的位置坐标，减少测量误差，并且满足人们对探鱼声呐作业过程中充足供电的应用需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

四点阵探鱼声呐，其特征在于：包括固定在底架上的1号声呐、2号声呐、3号声呐、4号声呐、控制中心和太阳能板，所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐呈一等距方阵分布设置，所述太阳能板分别与所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐和所述控制中心供电连接，所述控制中心包括处理单元以及分别与所述处理单元电信息连接的驱动模块、数据存储模块、光伏电源模块、无线收发器、温度传感器和通信模块，所述温度传感器通过485总线与所述处理单元连接，用于实时测量水温的变化，所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐通过无线收发器与所述处理单元无线电信息连接，同时分别通过设有继电器的电路与所述处理单元电连接，所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐的声波的信号接收回路上连接有滤波器和放大电路；声波的信号发射与采集采用无线收发器，可实现远距离数据传输并可减少了有线冗余的问题；所述处理单元控制所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐中一个为发射接收声呐、其他三个为接收声呐依次循环工作，并根据接收到的所述1号声呐、所述2号声呐、所述3号声呐、所述4号声呐的声波信息和所述温度传感器检测的温度信息计算得到被测鱼群的位置坐标；

其中，通过下述公式计算得到探测目标的三维坐标：

首先根据公式Di＝(ti-t/2)*c计算各接收声呐到目标的距离；其中，Di为对应的声呐到目标的距离，ti为接收声呐定时器计量的自声波发射到接收对应的总时间，t为发射接收声呐自声波发射到接收对应的总时间，t/2为发射接收声呐的声波到达目标的时间，c为声波的速度，一般为344m/s；