[實用新型]一種單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統

有效

• 申請號: 201721875655.9
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207780253U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 席勇輝;張榮閣;王毅
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司七五〇試驗場
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統，其特征在于，包括GPS天線、GPS智能浮標、監測拖纜、監測傳感器和計算分析終端；

所述GPS天線固定在GPS智能浮標位于水面以上的部位，用于接收GPS衛星信號進行定位；

所述GPS智能浮標為柱式輕質結構，用于產生正浮力，直立地漂浮在水面；所述GPS智能浮標內部安裝有電子設備；

所述監測拖纜用于連接GPS智能浮標的水面以下部位和水下航行目標，為GPS智能浮標與水下航行目標提供拖曳力以及信號和電力傳輸；所述監測拖纜上布置有監測傳感器；

所述監測傳感器布置有多套，包含深度傳感器、傾角傳感器和電子三維羅盤，用于實時測量安裝點位處監測拖纜的深度、傾角和旋轉角度；

所述監測傳感器通過連接纜線進行各安裝單元的信號傳輸，包括安裝點位處的深度、傾角和旋轉角度，并將信號傳輸到計算分析終端；

所述計算分析終端用于根據所述監測傳感器采集的深度、傾角和旋轉角度計算水下航行目標與GPS智能浮標的相對位置，再結合GPS智能浮標的GPS坐標，計算得到水下航行目標的GPS坐標，并在顯示設備上輸出。

2.根據權利要求1所述的單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統，其特征在于，所述監測拖纜在軸線方向的截面抗拉伸剛度要求大于1×10⁴N/m²，即在1N大小的拉力作用下，監測拖纜每米長度產生的軸向伸長小于0.1mm；所述監測拖纜在徑向具有一定的抗壓縮變形能力；所述監測拖纜在使用全過程中受到最大拉力情況下產生的蠕變需小于2％。

3.根據權利要求2所述的單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統，其特征在于，所述監測拖纜采用雙螺旋鎧裝鋼絲加強結構形式。

4.根據權利要求1-3任一項權利要求所述的單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統，其特征在于，所述監測傳感器中的深度傳感器、傾角傳感器、電子三維羅盤、電路板和連接纜線組成一套，作為監測傳感器基本安裝單元；每個所述監測傳感器基本安裝單元中的傳感器、電路板和連接纜線以相同的封裝形式固定并硫化成型；所述監測傳感器在監測拖纜上的布置數量為8套至30套；所述監測傳感器在監測拖纜上的布置間距為0.3m至2m。

5.根據權利要求4所述的單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統，其特征在于，所述深度傳感器選取為測量靜水壓強的小型壓力傳感器，要求壓力測量允許誤差優于±0.2％FS，且具有良好的動靜態特性；所述傾角傳感器選取要求體積小，便于封裝在監測拖纜上，且在三軸方向傾角測量最大允許誤差優于±0.2°；所述電子三維羅盤選取要求具有三軸加速度補償，羅盤在平放、側力、倒置的姿態下均可測量磁北方位，航向測量最大允許誤差優于±0.3°。

6.根據權利要求5所述的單浮標拖纜形態監測的水下GPS系統，其特征在于，所述監測傳感器的安裝方式分為固化式和分離式；所述固化式安裝方式為在監測傳感器封裝時，將監測傳感器的整個安裝單元與監測拖纜硫化為一個整體；所述分離式安裝方式為監測傳感器在封裝完成后，通過夾具將監測傳感器安裝單元夾持并固定在監測拖纜上。