[發(fā)明專利]一種海況測量浮標(biāo)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410041493.3
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103754327A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐智斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京必創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: B63B22/24
• 分類號: B63B22/24
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海況測量領(lǐng)域，尤其涉及一種海況測量浮標(biāo)。

背景技術(shù)

水上飛機(jī)不僅應(yīng)具有普通飛機(jī)的動力特性，還要保證在水面起飛，降落和水面航行的水動特性。海浪是影響水上飛機(jī)起降的主要因素。如何確保飛機(jī)在允許的海浪范圍內(nèi)起降，這就需要對海況進(jìn)行測量。

目前海況測量方法有多種，常用的技術(shù)包括X波段航海雷達(dá)海況探測技術(shù)、合成孔徑海況探測技術(shù)及結(jié)構(gòu)光三維視覺海況探測技術(shù)。

其中，X波段航海雷達(dá)對于測量局部海域幾海里范圍的海浪具有明顯優(yōu)勢，因此雷達(dá)可以獲得幾海里范圍的空間實(shí)時信息，但是該技術(shù)由于對探測器的工作入射角和監(jiān)測平臺相對位置有一定的要求，目前主要應(yīng)用于船載監(jiān)測設(shè)備，飛機(jī)上安裝的類似系統(tǒng)由于精度不夠，現(xiàn)主要就用于海面海藻、溢油、浮冰等情況的監(jiān)測，并且該探測器的安裝使用可能會對飛機(jī)自身帶來一定的影響。

利用合成孔徑海況探測技術(shù)是利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動把尺寸較小的真實(shí)天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑雷達(dá)，也稱綜合孔徑雷達(dá)，它一般安裝在移動的載體上對相對靜止的止標(biāo)成像。但是，合成孔徑雷達(dá)體積大、重量大、成本不菲，機(jī)載使用還存在一系列需要克服的因素，測量海浪方面其精度還有待于提高，因此也不適用于水上飛機(jī)對海況的探測。

結(jié)構(gòu)光三維視覺海況探測技術(shù)是基于光學(xué)的三角形測量原理。光學(xué)投射器將一定模式的結(jié)構(gòu)光投射于物體表面，在表面形成由被測物體表面形狀所調(diào)制的光條三維圖像。該三維圖像由處于另一位置的攝像機(jī)攝取，從面獲得光條二維畸變圖像。光條的畸變程度取決于光學(xué)投射器與攝像機(jī)之間的相對位置和物體表面形廓。但是該技術(shù)對測量環(huán)境相對苛刻，機(jī)載使用仍面臨陽光影響問題，以及如何確定被測海面、機(jī)載光源和攝像機(jī)之間相對位置等問題，因此，上述三種探測技術(shù)并不適用于水上飛機(jī)進(jìn)行機(jī)載探測。

現(xiàn)有技術(shù)中還采用波浪儀浮標(biāo)利用測量水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度的原理來實(shí)現(xiàn)波浪參數(shù)的觀測。波浪儀浮標(biāo)內(nèi)裝有加速度傳感器，浮標(biāo)隨水面波浪上下作圓周運(yùn)動，加速度傳感器所產(chǎn)生的信號經(jīng)數(shù)字積分得到波高信號，其水平加速度經(jīng)合成后得到波向信號。傳統(tǒng)的波浪儀浮標(biāo)需要使用機(jī)械平衡結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳感器隨浮標(biāo)傾斜或搖擺時，該平衡結(jié)構(gòu)始終使加速度計(jì)的姿態(tài)保持在鉛直方向上，但是，為了避免機(jī)械平衡結(jié)構(gòu)與波浪頻率發(fā)生共振，而將波浪儀浮標(biāo)的體積和重量制作的較大較沉；機(jī)械平衡結(jié)構(gòu)不適應(yīng)在隨波升沉過程中出現(xiàn)的高頻、大傾角搖晃，在短周期波浪的作用下，加速度計(jì)的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，受到“沖擊”，記錄出現(xiàn)“零漂”現(xiàn)象；再者，自平衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不能承受較大的沖擊與震動，容易發(fā)生機(jī)械性故障，而對于機(jī)載浮標(biāo)需要投擲布置的需求，現(xiàn)有的波浪儀浮標(biāo)無法承受落水過程中的大的沖擊與震動。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種海況測量浮標(biāo)。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：一種海況測量浮標(biāo)，包括浮標(biāo)本體和扣合在所述浮標(biāo)本體的底端的蓋體；

其中，所述浮標(biāo)本體包括圓柱狀周面?zhèn)缺凇㈨敱凇⒌妆冢约坝伤鰣A柱狀周面?zhèn)缺凇㈨敱诤偷妆趪傻母?biāo)腔體；一水密倉殼體設(shè)置于所述浮標(biāo)本體底端的內(nèi)表面，并由所述水密倉殼體和部分浮標(biāo)本體底端的內(nèi)表面圍成水密倉，所述水密倉內(nèi)封裝有承載核心電路的電路板；所述水密倉殼體外表面和部分浮標(biāo)本體底端內(nèi)表面、圓柱狀周面?zhèn)缺趦?nèi)表面以及頂壁內(nèi)表面構(gòu)成自毀注水腔；

所述浮標(biāo)本體的頂壁外表面設(shè)置有射頻天線，所述射頻天線與所述電路板中的核心電路電連接；

所述蓋體呈外凸球面狀，并與所述浮標(biāo)本體的底端外表面圍成配重倉，所述配重倉內(nèi)設(shè)置有配重體；所述蓋體開設(shè)有至少一個進(jìn)水孔；所述浮標(biāo)本體底端開設(shè)有連通配重倉與所述自毀注水腔的通孔，所述通孔中設(shè)置有海水可溶塞；所述浮標(biāo)本體的底端外表面設(shè)置有與所述核心電路電連接的水浸傳感器。

進(jìn)一步，所述核心電路包括電源、處理器，以及與所述處理器連接的三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀模塊、三軸磁阻模塊、射頻模塊，所述水浸傳感器與所述處理器相連，所述射頻天線與所述射頻模塊連接。

進(jìn)一步，浮標(biāo)本體的頂壁外表面設(shè)置有與所述處理器電連接的信道選擇開關(guān)和運(yùn)行指示燈。

進(jìn)一步，所述浮標(biāo)本體的底端外表面設(shè)置有與所述核心電路電連接的溫度傳感器。

進(jìn)一步，所述浮標(biāo)本體的頂壁外表面設(shè)置有圍繞所述射頻電線、信道選擇開關(guān)和運(yùn)行指示燈的防撞保護(hù)沿。

進(jìn)一步，所述防撞保護(hù)沿底端設(shè)置有泄水孔。