[發明專利]基于智能浮標和智能潛水器的移動海洋觀測網

有效

• 申請號: 201310217230.9
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103310610B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 付斌;金莉萍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;B63B22/24;B63C11/52
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于智能浮標和智能潛水器的移動海洋觀測網，其特征在于，包括智能浮標系統、智能潛水器系統以及陸地數據終端系統(3)，所述智能浮標系統和智能潛水器系統分別通過由定位衛星(9)和通訊衛星(10)組成的衛星系統與陸地數據終端系統(3)相連接，其中，智能浮標系統用于完成海面至淺海域的自治升沉調查，智能潛水器系統用于完成海面至海底的自治潛航調查；

所述智能浮標系統包括若干個智能浮標(1)，其中，每一個智能浮標(1)均包括：浮標衛星定位天線(11)、浮標衛星通訊天線(12)、浮標無線通訊天線(13)、浮標天線安裝支架(14)、浮標本體(15)、浮標水密接插件(16)、浮標電子艙(17)、浮標推進器系統(18)、浮標第一通訊換能器(19)、浮標第一定位換能器(20)、浮標換能器安裝支架(21)、浮標用戶傳感器以及浮標控制系統；其中：

所述浮標本體(15)為圓形球體，其內部設有存儲空間，方便上浮下沉及水平運動，浮標本體材料需采用耐腐耐碰撞的金屬材料；

所述浮標衛星定位天線(11)、浮標衛星通訊天線(12)、浮標無線通訊天線(13)均布置在浮標本體(15)的上部，并通過浮標天線安裝支架(14)加高固定，以提高通訊性能；

所述浮標電子艙(17)安裝于浮標本體(15)的內部，為獨立的耐壓干艙，并通過浮標水密接插件(16)與外部設備電連接；

所述浮標水密接插件(16)分布于浮標電子艙(17)的上下艙蓋上；

所述浮標推進器系統(18)包括4組推進器，所述4組推進器在浮標本體重心所在水平面上呈十字對稱分布，且重心需始終低于浮標本體的浮心，以提高浮標本體運動時的穩定性；

所述浮標第一通訊換能器(19)和浮標第一定位換能器(20)在浮標本體的外部下方一米處，并通過浮標換能器安裝支架(21)與浮標本體(15)剛性連接連接，以減小浮標本體(15)對聲信號的反射；

所述浮標用戶傳感器安裝在以下任一位置：

-浮標本體(15)內部；

-浮標電子艙(17)內部；

-浮標天線安裝支架(14)上；

-浮標換能器安裝支架(21)上；

所述浮標控制系統設置于所述浮標電子艙(17)內部；

和/或

所述智能潛水器系統包括若干個智能潛水器(2)，其中，每一個智能潛水器(2)均包括：潛水器第一通訊換能器(45)、潛水器第一定位換能器(46)、潛水器導流罩(47)、潛水器電子艙(48)、潛水器水密接插件(49)、潛水器水袋(50)、潛水器水平翼(51)、潛水器垂直尾翼(52)、潛水器尾推進器(53)、潛水器無線通訊天線(54)、潛水器衛星通訊天線(55)、潛水器衛星定位天線(56)以及潛水器控制系統；其中：

潛水器第一通訊換能器(45)和潛水器第一定位換能器(46)均布置于潛水器導流罩(47)的船首位置，以提高聲信號性能；

所述潛水器電子艙(48)為圓筒狀耐壓干艙，安裝于潛水器導流罩內部，并通過潛水器水密接插件(49)與外部設備電連接；

所述潛水器水密接插件(49)分布于潛水器電子艙(48)的上下艙蓋平面上；

所述潛水器導流罩(47)為橢球形結構，流體阻力小；潛水器導流罩與潛水器電子艙之間安裝用戶設備、傳感器或加裝用于船體靜力學配平的浮力材料、壓載鉛塊；

所述潛水器水袋布置于潛水器導流罩(47)內部偏前側、潛水器電子艙(48)的下部，用于運動控制過程中船體重力的調節；

所述潛水器水平翼(51)為1對，1對潛水器水平翼分別安裝于潛水器導流罩左右兩側，為固定翼，起穩定船體平衡的作用；

所述潛水器垂直尾翼(52)為1對，1對潛水器垂直尾翼(52)分別安裝于潛水器導流罩尾部上下兩側，緊跟潛水器水平翼(51)之后，為固定翼，起穩定船體平衡的作用；

所述潛水器尾推進器(53)安裝于潛水器導流罩(47)的尾部，用于提供水平推力；

所述潛水器無線通訊天線(54)、潛水器衛星通訊天線(55)、潛水器衛星定位天線(56)均布置在向上的潛水器垂直尾翼(52)上，提高安裝高度從而提高信號質量；

所述潛水器控制系統設置于所述潛水器電子艙(48)內部。