[发明专利]一种锚系数传一体化声呐监测浮标系统

说明书

本发明公开了一种锚系数传一体化声呐监测浮标系统，属于海洋声呐浮标技术领域。该系统包括浮标体、电源系统、浮标信号处理机、通信定位系统、预警监测系统、光电传输系统、水下声基阵系统及锚系装置。本发明的光电传输系统为“双光电混合承力旋转机构+光电承重复合缆”结构，利用其连接水面浮标体及水下声基阵，向水下声基阵供电，同时提供稳定可靠的双向通信链路，集锚系功能与数传功能于一体，精简了传统声呐锚系浮标的多分支结构；水下声基阵采用钟摆自扶正结构和整体浮力调节的方式，进行姿态保持，整体结构简捷有效；采用外形伪装的形式安装隐蔽北斗设备，在传统监测手段的基础上，使系统离位预警跟踪更具有保障性和实操性。

技术领域

本发明涉及到海洋声呐浮标技术领域，特别涉及一种锚系数传一体化声呐监测浮标系统。

背景技术

海上锚系声呐浮标是长期定点观测固定海域噪声特性的必要设施，由于其水下通常需要安装声基阵，在设计过程中不仅要综合考虑浮标整体稳定性和安全性，还要对水下基阵姿态的保持和数据的稳定传输进行针对设计。

当前锚系声呐浮标水下基阵与浮标体间关系总体可分为有缆连接和无缆连接两种，公开号为CN107651119A的专利中公开的海上浮标属于有缆连接方式，其声基阵与浮标体直接连接，锚系采用锚链直接连接浮标体的方式，存在声基阵电缆与锚系绞缠风险，长时间海上值守时可能造成电缆折断；公开号为CN207791067U的专利中公开的浮标监测系统，其浮标体与水下基阵间使用锚链连接，二者间数据传输采用水声通信方式，该方式下二者间数据传输稳定性风险较高，且受限于传输带宽，仅能回传较精简的处理结果，水声通信还会对水下声基阵工作产生影响。

阵列水下姿态保持方面，在实际应用中，浮标水下的声呐基阵多采用下方坠铅鱼或自由漂浮等方式实现姿态保持，受海况影响较大。

另外，由于锚系声呐浮标工作环境复杂，易被人为破坏和打捞，当前该方面多通过摄像监视、浮标偏离预警等方式，受限于供电和安装形式，当供电或通信电缆被破坏时，无法达到浮标追查索回的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种锚系数传一体化声呐监测浮标系统。本发明在长期值守的条件下，水下单元间的通信互连稳定度更高，水下阵列姿态保持的更加稳定。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种锚系数传一体化声呐监测浮标系统，包括浮标体、水下声基阵、通信定位系统、预警监测系统、光电传输系统和锚系结构；

所述浮标体包括甲板和位于甲板内的舱室；所述甲板的顶部设有线路舱和用于固定天线的塔架；所述塔架上还设有航标灯和雷达反射器；所述舱室包括设备舱和电池舱；所述设备舱内设有浮标信号处理机；

所述通信定位系统包括卫星通信定位终端、与卫星通信定位终端连接的卫星通信定位天线、视距通信终端、与视距通信终端连接的视距通信天线、AIS终端和与AIS终端连接AIS天线；所述卫星通信定位终端、视距通信终端和AIS终端均位于设备舱内；所述卫星通信定位终端、视距通信终端和AIS终端均位于设备舱内；所述卫星通信定位天线、视距通信天线和AIS天线均位于塔架上；

所述预警监控系统包括漏水检测组件、非法开舱检测组件以及隐蔽北斗设备；所述隐蔽北斗设备位于浮标体甲板的顶部；所述设备舱和电池舱内均设有漏水检测组件和非法开舱检测组件，且漏水检测组件和非法开舱检测组件均与浮标信号处理机连接；

所述水下声基阵包括水下支撑框架；所述水下支撑框架上设有信号调理采集舱和垂直矢量水听器阵；所述信号调理采集舱内设有用于对矢量水听器输出的原始信号进行放大滤波的调理模块、用于对放大滤波后的进行实时数模转化的信号采集模块、用于为矢量水听器提供方位参考的电子罗盘和用于检测矢量水听器深度的深度传感器；其中，所述信号调理采集舱外刻有指示矢量水听器参考方向的标线；