[实用新型]基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置

说明书

本实用新型公开了基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置，包括接收模块、发射模块、回波水平角获取模块、水下目标定位数据处理模块、定位模块、回波俯仰角获取模块和信息传递模块，所述接收模块的下方设置有防水主舱，所述固定舱的左侧设置有发射模块，且固定舱的右侧安装有定位模块，所述主体支架的下方安装有信息传递模块。该基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置提出将定位装置放置于临界深度以下，利用可靠声路径进行信号传播，并获取装置的水下位置信息和提取目标回波信号中的水平角与俯仰角的角度信息，然后，利用水下目标定位数据处理模块获得有效的水下目标定位信息，最后，将获得的定位信息传输至上位机显示。

技术领域

本实用新型涉及水下目标定位技术领域，具体为基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置。

背景技术

最近十几年，国际上对海洋资源的开发日益重视，国际上的“蓝色圈地”运动逐步深入，瞄准大洋底多金属结核、海底热液硫化物矿床和海底可燃冰等未来人类战略性的“资源开发”，对海洋特别是深海的认知能力和技术装备水平的提高将成为维护国家海洋权益以及争夺国际性海洋资源话语权的制高点，是赢得新一轮海洋发展竞争的支撑手段。但我国海洋科技与发达国家相比，在装备和技术体系的建设方面存在较大差距。2017年，国家科技部，国土资源部和海洋局等相关部门印发《“十三五”海洋领域科技创新专项计划》，将深海探测技术列为重点任务之一，深海环境中的目标远程探测已经成为当前研究的热点。此外，研究基于水声物理传播特征的信号处理技术是推动水声装备进一步创新发展的重要途径。总而言之，水声物理模型，信号处理技术与海洋环境紧密结合是未来海洋技术发展的必然趋势。

深海最大的特点是具有独特的海洋分层，这会导致产生不同的声传播方式。深海可靠声路径(RAP: reliable acoustic path)是深海声传播的信道之一。当水听传感器放置在深海区域，即水听传感器位于临界深度以下。此时，目标与水听传感器之间存在的直达波传播路径被称为可靠声路径。因此，该声传播路径不受近海面效应或海底相互作用的影响，呈现出与海面附近的海洋环境特性关系小，传播信号稳定可靠等特性。除此之外，可靠声路径由于具有中近距离无影区，传播损失低等优势，被广泛研究。目前，相关人员大多利用RAP被动探测位于海面或较浅处的目标。但是，当目标的辐射能量级较低时，会导致探测性能下降，且实际上回波信号传播路径会受到不可避免的噪声扰动，导致实际位置与定位位置存在较大偏差。针对上述缺陷，本实用新型提出基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上水下目标定位存在定位不准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于可靠声路径到达角的水下目标主动定位装置，包括接收模块、发射模块、回波水平角获取模块、水下目标定位数据处理模块、定位模块、回波俯仰角获取模块和信息传递模块，所述接收模块的下方设置有防水主舱，且防水主舱的内部分别安装有回波水平角获取模块、水下目标定位数据处理模块、电源模块和回波俯仰角获取模块，并且防水主舱安装在固定舱的内部，所述固定舱的左侧设置有发射模块，且固定舱的右侧安装有定位模块，所述固定舱的下方安装有主体支架，且主体支架的外侧设置有三角辅助固定支架，并且主体支架的下方中部安装有法兰盘紧固件，所述主体支架的下方安装有信息传递模块。

优选的，所述接收模块的中心线与固定舱的中心线相互重合，且接收模块设置在临界深度以下，并且接收模块由水听传感器组成。

优选的，所述发射模块由发射换能器组成。

优选的，所述回波水平角获取模块由一个A/D转换器和集成电路组成。

优选的，所述水下目标定位数据处理模块由一对A/D、D/A转换器和一个处理器组成。

优选的，所述定位模块由水深传感器、水声导航仪和集成电路组成，所述电源模块由一个电源组成。