[实用新型]一种圆饼型无人水下滑翔声学探测器

说明书

本实用新型公开了圆饼型无人水下滑翔声学探测器，其外形为圆饼型，且呈中心轴对称；其包括声学探测部和控制舱，所述控制舱包括外壳，外壳内设有嵌入式系统、控制系统、动力系统、通信导航系统和信号处理系统；所述声学探测部与信号处理系统连接，所述信号处理系统与嵌入式系统连接；所述嵌入式系统还分别与控制系统、动力系统、通信导航系统连接。本实用新型将声学探测部和控制舱合二为一，动力及控制系统设在探测器内部，构成可运动的探测器，通过动力系统提供上浮下潜的航行动力，以及控制系统调整重心，实现无人水下滑翔，并通过声学探测部探测目标；同时本实用新型圆饼型结构，可大大减少航行阻力，利于运动平稳。

技术领域

本实用新型涉及水下声学探测技术及水下无人自主航行器联合应用的技术领域，具体的说是一种圆饼型无人水下滑翔声学探测器。

背景技术

传统的钹型水下声学探测器结构类似于三明治，为中心轴对称结构，如图4所示，分别由上下两片草帽型的金属端帽100和中间的压电陶瓷层200组成，金属端帽100和压电陶瓷层200结合后，内部会出现空腔300，其水下可用于接收声学信号，上下每个端面各具有半球型范围的声学全指向性，当上下两部分声学探测性能一致时，可整体形成接近圆球型范围的声学全指向性。

传统的设计理念认为探测器是由运动平台挂载的，属于运动平台的附属品，二者相对分离。本专利将探测器与运动平台合二为一，不分主次，运动及控制系统在探测器内部，构成可运动的探测器。本实用新型将钹型水下声学探测器进行改造，将不会移动的水下声学探测器与无人水下滑翔器概念相结合，实现无人自主控制，可代替有人装置，进入水下恶劣环境中进行长时间水下探测任务，经济性好。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种圆饼型无人水下滑翔声学探测器。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型提供的圆饼型无人水下滑翔声学探测器，其外形为圆饼型，且呈中心轴对称；其包括声学探测部和控制舱，所述控制舱包括外壳，外壳内设有嵌入式系统、控制系统、动力系统、通信导航系统和信号处理系统；

所述声学探测部与信号处理系统连接，所述信号处理系统与嵌入式系统连接，所述声学探测部接收到的水声信号通过所述信号处理系统进行存储和解析后，发送至嵌入式系统进行目标分析判断；

所述嵌入式系统还分别与控制系统、动力系统和通信导航系统连接。

所述控制系统包括压力变送器、姿态传感器和重心调整机构，所述压力变送器和姿态传感器均与嵌入式系统连接，所述嵌入式系统还与重心调整机构连接；所述压力变送器用于感知当前探测器所处位置的外部水压，并传送至嵌入式系统，分析当前探测器所处水深位置；所述姿态传感器用于感知当前探测器所处位置前后、上下、左右三个维度的加速度、速度和位移量，并传送至嵌入式系统，分析当前探测器所处的位置和姿态；所述重心调整机构用于调整探测器的重心位置；

所述嵌入式系统接收压力变送器、姿态传感器的数据信号并分析当前探测器所处的水深和姿态，判断下一步的动作，并发送命令给动力系统，以控制探测器的上浮或下潜；同时嵌入式系统根据姿态传感器的数据，分析如何进行姿态调整，并发送命令给重心调整机构，对探测器整体的重心位置进行调整；

所述通信导航系统用于对自身位置进行全球定位，以及与岸基或卫星进行数据传输，所述嵌入式系统通过通信导航系统实现定位和通信。

上述技术方案中，所述声学探测部包括为上声学探测部和下声学探测部，所述上声学探测部和下声学探测部对称分设在控制舱上下两端；

所述上声学探测部包括草帽型的上金属端帽和上压电陶瓷层，所述上金属端帽和上压电陶瓷层固定，内部形成上空腔；所述下声学探测部包括草帽型的下金属端帽和下压电陶瓷层，所述下金属端帽和下压电陶瓷层固定，内部形成下空腔；所述上压电陶瓷层、下压电陶瓷层分别对应与控制舱的上、下两端固定。