[发明专利]一种水声与卫星相结合的双向跨域通信浮标

说明书

本申请公开了一种水声与卫星相结合的双向跨域通信浮标，其包括外壳及浮标组件，浮标组件包括充气气囊、充气组件、水声换能器及通讯收发电路模块，充气气囊顶部设置有卫星天线；充气组件与充气气囊相连接；水声换能器通和卫星天线通过通讯收发电路模块相连接，使得水下航行器与陆基数据终端进行双向跨域通信。本申请提供的浮标通过水声换能器采集水下航行器收发水声信号，通过通讯收发电路模块将水声信号转换为卫星信号，通过卫星天线发送至陆基数据终端，以实现远距离跨域双向通信链路的对接，这样即实现时水下航行器与陆基数据终端的双向通信，又无需水下航行器上浮，降低了水下航行器暴露位置的可能性，提高了水下航行器的隐蔽性。

技术领域

本申请涉及海上通信设备技术领域，特别涉及一种水声与卫星相结合的双向跨域通信浮标。

背景技术

目前各种海洋观测与海洋探测的技术手段均离不开水下航行器，其中，水下航行器与陆基数据终端之间的远距离跨域稳定通信则是认识海洋、利用海洋的重要环节。水下航行器在执行海洋环境监测、水中目标侦察与识别以及水下定位与导航等海洋探测任务时，需要将探测数据实时回传至陆基数据终端进行数据处理分析，同时陆基数据终端也需要适时与水下航行器建立通信联系以下达任务。

目前水下航行器因受到传输信道、水下航行器尺寸等限制而不具备通信能力，采取数据本地储存的方式将探测数据存储在其携带的存储设备中，在所有探测任务执行完毕返回陆基终端后，将探测数据进行读取分析，这样会存在因信息延后而无法应对突发状况进行预报预警，以及无法实时灵活地进行数据传输的问题。

此外，虽然水下航行器具备通信能力，但其普遍是采用长波通信或者卫星通信的方式与陆基终端间进行远距离跨域通信，其中，长波通信一方面因需要发射天线尺寸庞大而导致造价高昂，另一方只能单向通信且在水中因穿透性较差而导致通信深度较浅；卫星通信要求水下航行器浮出水面利用电磁波进行信息传输，水下航行器上浮会打断其自身任务的执行，使得通信缺乏实时性和灵活性，水下航行器丧失机动性。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种水声与卫星相结合的双向跨域通信浮标。

为了解决上述技术问题，本申请所采用的技术方案如下：

一种水声与卫星相结合的双向跨域通信浮标，其包括外壳以及装载于所述外壳内的浮标组件，所述浮标组件包括：

充气气囊，所述充气气囊顶部设置有卫星天线；

充气组件，所述充气组件位于所述充气气囊远离所述卫星天线的一侧，并与所述充气气囊相连接；

通讯收发电路模块，所述通讯收发电路模块位于充气组件远离卫星天线的一侧，并与所述卫星天线电连接。

水声换能器，所述水声换能器位于所述通讯收发电路模块远离所述充气组件的一侧，并与所述通讯收发电路模块电连接，所述通讯收发电路模块进行水声信号与卫星信号的双向转换。

在一个实现方式中，所述充气组件包括：

高压气瓶，所述高压气瓶内装载有气体；

充气机构，所述充气机构位于所述高压气瓶内，所述充气机构用于将所述高压气瓶内的气体充入所述充气气囊。

在一个实现方式中，所述充气组件还包括：

连接气管；所述连接气管一端与充气气囊相连接，另一端与所述高压气瓶，所述高压气瓶内的气体通过连接气管传输至充气气囊。

在一个实现方式中，当所述浮标组件装载于所述外壳内时，所述充气气囊内处于真空状态，或者，携带有小于预设气体量的气体。

在一个实现方式中，当所述充气组件为所述充气气囊充气后，所述充气气囊稳定于海平面以使得所述卫星天线通过卫星通讯。