[发明专利]一种湖上靶船脱靶量测量系统

权利要求书

1.一种湖上靶船脱靶量测量系统，其特征在于，包括至少三套结构相同的浮标分系统，每套浮标分系统包括GPS天线(1)、电台天线(2)、水密箱(3)、浮箱(4)、水听器(5)、铅鱼(6)、锚系单元(7)；GPS天线(1)获取浮标分系统的经纬度、高度、时间发送至水密箱(3)，电台天线(2)接收GPS差分信号发送至水密箱(3)；水听器(5)采集水声信号，实时发送至水密箱(3)；铅鱼(6)与水听器(5)连接，使水听器(5)保持垂直状态，水听器(5)位于GPS天线(1)的中心轴线上且位于GPS天线(1)正下方，锚系单元(7)用于固定浮标分系统；水密箱(3)安装在浮箱(4)上，使得水密箱(3)浮在水面上；水密箱(3)对发送的浮标分系统的经纬度、高度、时间信息、GPS差分信号、水声信号进行提取，转换为与时间信息相对应的水声信息和位置信息并储存；

所述水密箱(3)包括固定在水密箱(3)里面的GPS接收机(8)和数据融合板(9)，所述数据融合板(9)包括双通道A/D变换器(12)、DSP处理器(13)、SD存储卡(15)，双通道A/D变换器(12)的输出端与DSP处理器(13)互连，SD存储卡(15)与DSP处理器(13)互连；双通道A/D变换器(12)对水声信号进行模数转换，转换为数字信号后发送至DSP处理器(13)，DSP处理器(13)通过串口接收GPS接收机(8)发送的实时数据，实时数据中包括经纬度、高度、pps秒脉冲、时间信息、GPS差分信号，DSP处理器(13)搭载了数据融合程序，数据融合程序按如下步骤运行：

步骤一、完成浮标子系统初始化，启动SYS/BIOS，包括：GPS接收机(8)、A/D变换器(12)、SD存储卡(15)的使能参数配置、中断参数配置，构成线程任务：任务1、任务2和硬件线程中断：中断1、中断2、中断3；

步骤二、任务1发布信号量sem_task，开始将A/D变换器(12)采集的水声信息放入缓存；

步骤三、当pps秒脉冲来到时，中断1置位标志flag_pps；

步骤四、当串口采集完一条GPS信息时，中断2置位标志flag_uart；

步骤五、当浮标子系统开机后，每隔一个设定的采样周期，产生一次中断3，进而控制A/D变换器(12)的采样率，触发A/D采样器(12)采集，读取A/D转换结果，将A/D转换数据放入缓存；

步骤六、当检测到flag_pps或flag_uart时，将pps秒脉冲或GPS信息放入缓存，中断3执行1～5秒后，发布信号量sem_SD，切换到任务2；

步骤七、任务2发布信号量sem_main，将与时间信息相对应的水声信息和位置信息写入SD存储卡(15)中，完成一个与时间信息相对应的水声信息和位置信息数据包的存储；

步骤八、重复步骤一至步骤七，完成下一个数据包的存储，直至浮标子系统的采集任务结束。

2.根据权利要求1所述的一种湖上靶船脱靶量测量系统，其特征在于：所述GPS天线(1)和电台天线(2)分别固定在水密箱(3)的外部上方，GPS天线(1)和电台天线(2)分别连接在GPS接收机(8)上的两个BNC接口上。

3.根据权利要求1或2所述的一种湖上靶船脱靶量测量系统，其特征在于：所述水密箱(3)包括固定在水密箱(3)里面的GPS接收机(8)、数据融合板(9)、电池组(10)、DCDC转换器(11)，GPS接收机(8)与数据融合板(9)的电源接口分别通过DCDC转换器(11)连接在电池组(10)上，电池组(10)给GPS接收机(8)与数据融合板(9)供电；GPS接收机(8)接收GPS天线(1)发送的经纬度、高度、时间信息、电台天线(2)发送的GPS差分信号，利用GPS差分信号对经纬度、高度信息进行校准后，将校准后的经纬度、高度信息、pps秒脉冲信息、时间信息发送至数据融合板(9)；数据融合板(9)通过串口与GPS接收机(8)相连接，数据融合板(9)将水听器(5)发送的水声信号、GPS接收机(8)发送的经纬度、高度、pps秒脉冲、时间信息、GPS差分信号转换为与时间信息相对应的水声信息和位置信息并储存。