[發(fā)明專利]一種海洋升降潛標系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010591392.5
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102167136A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張云海;彭希安;李世智;黃高揚;劉曉東;閔強利;劉來連
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七一○研究所
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海洋升降潛標系統(tǒng)。

背景技術(shù)

潛標系統(tǒng)是海洋信息監(jiān)測收集的主要系統(tǒng)之一，作為觀測海洋環(huán)境要素變化規(guī)律的一種有效手段，潛標在海洋科學研究、水下工程前期調(diào)查、海洋軍事等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有的潛標系統(tǒng)采用浮標實現(xiàn)，浮標長期漂浮在海面上，可能與活動目標的相撞，從而影響潛標系統(tǒng)壽命，風浪和人為因素也會對浮標壽命產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種海洋升降潛標系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)海洋觀測數(shù)據(jù)的實時傳輸，又避免了風浪和其他因素對浮標壽命的影響，延長了潛標系統(tǒng)的壽命。

該海洋升降潛標系統(tǒng)由浮標系統(tǒng)、主浮體機構(gòu)和錨泊系留機構(gòu)組成；

浮標系統(tǒng)包括浮標、北斗衛(wèi)星終端、多個剖面測量儀器和通信系留纜；浮標通過通信系留纜連接水下絞車和主浮體機構(gòu)內(nèi)部的控制中心；浮標與水下絞車之間的通信系留纜上靠近浮標的部分等間距設(shè)置多個剖面測量儀器；剖面測量儀器通過通信系留纜內(nèi)部的感應(yīng)耦合芯線與浮標耦接；浮標內(nèi)部安裝北斗衛(wèi)星終端；

主浮體機構(gòu)包括主浮體、水下絞車、目標探測系統(tǒng)和聲學多普勒流速剖面儀(ADCP，Acoustic?Doppler?Current?Profilers)；主浮體的外形為低阻力帶翼細長流線型，并以水平系留方式系留于海洋中；水下絞車固定在主浮體上部；目標探測系統(tǒng)和ADCP均設(shè)置在主浮體外表面；

錨泊系留機構(gòu)包括采用錨鏈(15)串接的玻璃浮球、應(yīng)答釋放器和壓載錨；錨泊系留機構(gòu)連接于主浮體底部；

目標探測系統(tǒng)，用于探測活動目標，當判定有活動目標進入預設(shè)范圍時，向所述控制中心發(fā)送目標靠近通知；ADCP，用于采集洋流的流向和流速，并發(fā)送給所述控制中心；剖面測量儀器，用于采集所處海洋深度的海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過感應(yīng)耦合芯線傳輸至浮標；

所述控制中心，用于控制水下絞車收纜和放纜，以控制所述浮標系統(tǒng)定時浮出海面和潛入海中；當接收到來自目標探測系統(tǒng)的目標靠近通知時，根據(jù)浮標系統(tǒng)的當前狀態(tài)確定是否升降操作，即若浮標系統(tǒng)已經(jīng)浮出海面，則控制水下絞車收回通信系留纜，若浮標系統(tǒng)未浮出海面，則不執(zhí)行操作；將來自ADCP的流向和流速信息通過通信系留纜實時上傳給浮標；

浮標，用于在浮出海面時，將所接收的海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)、流向和流速信息通過北斗衛(wèi)星終端傳輸給地面岸站。

較佳地，所述浮標系統(tǒng)進一步包括溫度深度鹽度測量儀(CTD)，用于采集溫度、深度和鹽度信息并存儲。

有益效果：

1、本發(fā)明的海洋升降潛標系統(tǒng)在主浮體上安裝水下絞車系統(tǒng)，實現(xiàn)水面通訊浮標的定期升降。安裝在主浮體上安裝目標探測系統(tǒng)，能夠探測艦艇等活動目標，當檢測到有活動目標時，能夠控制水下絞車收回浮標，從而躲避了與活動目標的碰撞，從而大大延長了潛標系統(tǒng)壽命。

2、本發(fā)明在浮標系統(tǒng)和主浮體之間的通信系留纜上等間距設(shè)置多個剖面測量儀器，從而可以進行深度海流、鹽、溫等海洋環(huán)境參數(shù)的剖面測量。在浮標系統(tǒng)定期上浮下潛過程中，能夠獲得連續(xù)剖面內(nèi)的數(shù)據(jù)。

3、本發(fā)明不僅可以避免浮標與活動目標相撞，如果活動目標的特征信息由浮標傳輸給岸站，使得本系統(tǒng)具有特征數(shù)據(jù)的實時傳輸能力，從而實現(xiàn)則在地面對活動目標的監(jiān)視。

4、此外，可以在控制中心中設(shè)置大容量存儲器，使得本發(fā)明系統(tǒng)還具有原始測量數(shù)據(jù)的存儲。

附圖說明

圖1為本發(fā)明海洋升降潛標系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-北斗衛(wèi)星終端，2-CTD，3～6-剖面測量儀器，7-通信系留纜，8-水下絞車，9-目標探測系統(tǒng)，10-ADCP，11-主浮體，12-玻璃浮球，13-應(yīng)答釋放器，14-壓載錨，15-錨鏈，16-報警浮標。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。

假設(shè)本實施例的需要滿足以下設(shè)計要求：

1)布放水域深度：300m；主浮體布深270m；

2)主浮體耐壓：400m；

3)通信浮標耐壓：450m；

4)水下絞車可以在控制系統(tǒng)作用下自主升降；

5)剖面測量儀器所占系留纜長度，即溫鹽鏈長度200m，從主浮體向上等間距測量5點溫鹽深參數(shù)值；

6)每天或定期發(fā)送海洋動力參數(shù)測量數(shù)據(jù)，通信周期1h～24h可設(shè)定；

7)具有大于365天的測量原始數(shù)據(jù)的存儲能力；

8)水面艦船探測距離2km、潛艇探測距離大于1km，水下目標運動速度≥3m/s，排水量不小于1000t。