[实用新型]一种可实施变深主动探测的声学浮标装置

说明书

本申请提供一种可实施变深主动探测的声学浮标装置，包括由上至下分别设置的水面舱、燃料舱、缆车舱、底层舱，水面舱外周边设置有浮囊，水面舱内设有通信系统、控制系统以及发电系统；燃料舱内容纳有供应给发电系统的燃料；缆车舱内设有变深机构，底层舱用于收纳和释放信号收发系统，信号收发系统包括功率放大器、发射阵和接收阵，功率放大器布置在所述底层舱内，发射阵和接收阵连接在变深机构的末端；所述底层舱内还设有与发电系统电连接的储能系统；所述控制系统信号连接所述通信系统、变深机构以及信号收发系统。本申请提供的声学浮标能够实现对水下低噪声目标的变深主动探测和持续跟踪任务。

技术领域

本申请属于水声工程技术领域，尤其涉及一种可实施变深主动探测的声学浮标装置。

背景技术

在水声工程中，随着自主探测与自动跟踪、跨介质通信与组网、高性能计算与机器学习等技术的发展，对水下目标的探测从原来的单平台、单装备正向网络化体系化发展，以各类型浮/潜标、无人水下航行器/水面艇、水下滑翔机等为主的无人平台及其声学载荷，正在成为体系中的重要一环，而浮标则以其易于部署且性价比高的优势成为其中的主力成员。

目前，受供能方式限制，声学探测浮标多以低功耗的被动方式为主，可以对目标进行测向，但难以测距测速。个别仅以内部电池供电的主动标，不能支撑进行长时间大功率发射，难以胜任对水下目标的持续定位跟踪。导致多数浮标的声基阵不具备独立的大范围变深能力，无法综合利用会聚区、海底反射、深海声道、可靠声路径等传播效应进行探测，目标发现距离和跟踪稳定性都很有限。因此，如何及时有效地发现水下低噪声目标，始终是水下声学探测的难点，迄今为止声纳技术也没有很好地解决这个问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种可实施变深主动探测的声学浮标装置，以解决现有声学浮标续航能力低，无法变深主动探测的问题。

本申请实施例提供一种可实施变深主动探测的声学浮标装置，包括由上至下分别设置的水面舱、燃料舱、缆车舱、底层舱，其中，水面舱外周边设有浮囊，水面舱内设有通信系统、控制系统以及发电系统；燃料舱内容纳有供应给发电系统的燃料；缆车舱内设有变深机构，底层舱用于收纳和释放信号收发系统，信号收发系统包括功率放大器、发射阵和接收阵，功率放大器布置在所述底层舱内，发射阵和接收阵连接在变深机构的末端；所述底层舱内还设有与发电系统电连接的储能系统；所述控制系统信号连接所述通信系统、变深机构以及信号收发系统。

可选的，所述变深机构包括绞车，以及卷绕在绞车上的承重电缆，所述发射阵和所述接收阵固定连接于所述承重电缆的末端。

可选的，所述信号发射机构包括信号连接的功率放大器和发射阵，所述发射阵包括垂直线阵列布置的若干个阵元，任一所述阵元包括盘托，以及平铺在盘托上的一个或多个圆盘式换能器。

可选的，所述接收阵包括：接收支架，连接于所述承重电缆的末端，所述接收支架包括中心杆和围绕所述中心杆的多个接收臂，所述接收臂一端与所述中心杆活动连接，以使所述接收臂能相对所述中心杆展开或收拢；多个水听器，设置在所述接收臂上。

可选的，所述储能系统包括：蓄电池组，包括多个电池连接而成；封装箱，用于容纳所述蓄电池组；电池安全管控模块，所述电池安全管控模块包括处理单元和监测单元，所述监测单元用于监测所述封装箱压力、封装箱液位、电池温度以及电池电量中的一种或多种，并将监测结果输送至所述处理单元，所述处理单元上报故障报警信息至所述控制系统，并根据所述控制系统发出的故障处理指令进行故障处理。

可选的，所述故障处理指令包括常规故障处理和/或解除蓄电池组，所述常规故障处理包括冷却处理、泄压处理和排液处理中的一种或多种。

可选的，所述控制系统包括信号连接的顶层电子单元和底层电子单元，所述顶层电子单元位于所述水面舱内并通过所述通信系统与外部进行数据传输；所述底层电子单元与所述接收阵固定连接。