[发明专利]一种水下通信探测一体化系统

说明书

本发明提出了一种水下通信探测一体化系统，用以针对水下应用场景，实现探测通信一体化，保证系统正常通信性能的同时，兼顾系统主动探测能力，有效利用信道，提高信号利用率。系统包括固定节点和移动节点，固定节点包括：主浮标节点，搭载有第一通信探测一体化设备，用于针对水下目标进行探测得到探测数据，以及水下数据通信；无线通信设备，用于广播第一目标特征信息或者向岸基数据中心发送第一目标特征信息，也可接收管控指令及通信信息；信号处理设备，用于从探测数据中提取目标频谱信息和第一目标特征信息；潜标搭载有被动监听阵列、第二通信探测一体化设备和第一CTD；移动节点包括：子浮标节点搭载有第三通信探测一体化设备，UUV搭载有第四通信探测一体化设备和第二CTD。

技术领域

本发明涉及水下通信技术领域，尤其涉及一种水下通信探测一体化系统。

背景技术

通信探测一体化存在4种工作体制，分别为分时体制、分频体制、分波束体制以及全共享体制。分时体制在时间上将信号分为通信信号和探测信号，分频体制在频段上划分信号的通信功能与探测功能，分波束体制利用不同波束实现信号通信功能及探测功能，全共享体制即通信信号与探测信号共享同一发射波形。由于雷达具备大孔径、高带宽、传播迅速等特点，研制相对成熟的雷达通信一体化装备常采用分时体制、分频体制及分波束体制这3种工作体制,且在工程实现起来较容易。

水下通信探测装备受限于海洋声场环境特殊、水声信号传播速度慢、通信信号频带窄、以及水下装备小型化需求等因素，目前的水下组网技术只是单的探测组网或者单一的通信组网，不支持水下大范围区域组网通信探测一体化。

发明内容

本发明实施例提供一种水下通信探测一体化系统，用以针对水下应用场景，实现探测通信一体化，保证系统正常通信性能的同时，兼顾系统主动探测能力，有效利用信道，提高信号利用率。

第一方面，提供一种水下通信探测一体化系统，包括固定节点和移动节点，其中，所述固定节点包括主浮标节点和潜标，所述主浮标节点搭载有第一通信探测一体化设备、无线通信设备和信号处理设备；所述潜标搭载有被动监听阵列、第二通信探测一体化设备和第一温盐深仪CTD；所述移动节点包括子浮标节点和无人潜航器UUV，所述子浮标节点搭载有第三通信探测一体化设备，所述UUV搭载有第四通信探测一体化设备和第二CTD；其中：

所述第一通信探测一体化设备，用于根据探测参考信息，针对水下目标进行探测得到探测数据，所述探测参考信息为根据特定目标类型确定出的；根据通信节点距离和需传输的数据量确定通信参考信息；以及根据通信信号和探测信号，确定通信信号和探测信号组合方式及载波类型；

所述信号处理设备，用于解析所述探测数据，从所述探测数据中提取目标频谱信息和第一目标特征信息；根据提取的目标频谱信息确定目标类型；

所述无线通信设备，用于根据所述通信参考信息和确定出的目标类型广播第一目标特征信息，或者向数据交换中心发送提取的第一目标特征信息，也可接收管控指令及通信信息。

在一种实施方式中，所述目标类型包括可疑目标或者威胁目标；以及

所述无线通信设备，具体用于如果确定所述目标类型为可疑目标或者威胁目标时广播提取的目标频谱信息和第一目标特征信息；

所述移动节点或者潜标，用于在接收到所述无线通信设备广播的第一目标特征信息后，根据所述目标频谱信息确定探测区域内存在对应的目标对象时，针对目标对象进行探测获取目标对象的第二目标特征信息；通过其通信范围内的其他移动节点或者潜标以及其他移动节点或潜标通信范围内的移动节点逐级广播所述第二目标特征信息，直至提取的第二目标特征信息到达主浮标节点。

在一种实施方式中，所述信号处理设备，还用于采用数据融合算法对所述第一目标特征信息和第二目标特征信息进行融合处理，得到所述目标对象的融合特征信息；以及向数据交换中心发送所述融合特征信息。