[发明专利]一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统

权利要求书

1.一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统，其特征在于，包括：移动PC控制管理终端、水声通信基站、便携水声通信终端及云端数据处理中心，其中：

移动PC控制管理终端用于对水声通信基站进行远程连接和操控，把接收到的数据及时上传至云端数据处理中心；

水声通信基站用于与便携水下通信终端进行通信及定位，将便携水下通信终端数据实时传送给移动PC控制管理终端；

便携水声通信终端用于接收来自水声通信基站的通信数据，以及发送数据给水声通信基站；

云端数据处理中心用于及时、快速地对移动PC控制管理终端发来的数据进行运算、存储和应答。

2.根据权利要求1所述的多用户潜水通信定位系统，其特征在于，水声通信基站包括：收发换能器、环形水听器阵列、第一水声调制解调器、主控单元、第一操作面板和无线通信模块，其中：

环形水听器阵列与收发换能器共同作用，组成水声通信基站的声头部分，用于估算便携水声通信终端的位置和方位角；

第一水声调制解调器包括：第一接收处理单元、第一发送处理单元及第一信号处理单元；第一发送处理单元用于放大功率和发射信号；第一接收处理单元用于采集、接收信号和滤波处理；第一信号处理单元用于对待发送数据或者接收的数据进行不同算法的处理，完成编码、调制或者是解调、解码，以及定位信号的计算处理；

主控单元运行上层程序，包括取得第一水声调制解调器的信号处理单元的计算结果，发送数据给移动PC控制管理终端，以及从移动PC控制管理终端获得待发送数据和指令；

第一操作面板是水声通信基站的按键界面；

无线通信模块用于与移动PC控制管理终端建立无线连接和与便携水声通信终端进行通信联络。

3.根据权利要求1所述的多用户潜水通信定位系统，其特征在于，便携水声通信终端包括：换能器、第二水声调制解调器和第二操作面板，其中：

换能器用于发送和接收数据，或者发送定位应答的声波信号给水声通信基站；

第二水声调制解调器包括第二接收处理单元、第二发送处理单元及第二信号处理单元；

第二操作面板设置有液晶屏，用于显示收到的数据以及提供按键让潜水员输入数据和指令。

4.根据权利要求1所述的多用户潜水通信定位系统，其特征在于，云端数据处理中心包括两种并行的处理机制：主动发射机制和被动发射机制；

主动发射机制和被动发射机制同时存在，主动发射机制的目的在于方便云端数据处理中心快速连接到移动PC控制管理终端和便携水声通信终端；而被动发射机制主要是处理来自移动PC控制管理终端的数据。

5.根据权利要求4所述的多用户潜水通信定位系统，其特征在于，被动发射机制，主要依据接收数据来进行判断；如果接收为首次接收，则在ID记录表中记录发包的移动PC控制管理终端的ID；如果不为首次接收，则监听接收数据；如果接收数据长度为零，则关闭连接，删除记录表中的该ID；如果接收数据长度不为零，则对接收数据进行处理。

6.根据权利要求5所述的多用户潜水通信定位系统，其特征在于，在接收数据长度不为零的情况下，对接收数据进行处理包括：

根据接收数据来判断是否为一般情况、一般重要情况和紧急情况；若为一般情况，则采用被动发射机制方式一，即把接收到的数据和运算结果存储起来，并发送正常指令；若为一般重要情况，则采用被动发射方式二，即云端数据处理中心知会相关人员，由相关人员手动发送数据或者指令；若为紧急情况，则采用被动发射机制方式三，即云端数据处理中心自动发送数据或者指令，并知会相关人员。