[發(fā)明專利]一種極地水聲信號(hào)發(fā)射器及控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810082746.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN108233960A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓笑;葛威;殷敬偉;郭龍祥;陳文劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B1/04
• 分類號(hào): H04B1/04;H04B13/02;G08C17/02;G01S19/42
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種極地水聲信號(hào)發(fā)射器及控制方法，屬于水聲信號(hào)發(fā)射設(shè)備領(lǐng)域。極地水聲信號(hào)發(fā)射器包括天線，電子艙，換能器。天線由銥星天線，GPS天線和天線盒組成。銥星天線用于接收遠(yuǎn)程遙控?cái)?shù)據(jù)；GPS天線用于接收定位數(shù)據(jù)；天線盒提供電源與數(shù)據(jù)接口。電子艙由控制艙，電池艙和功放艙組成。控制艙用于接收控制命令，生成波形數(shù)據(jù)；電池艙提供電子艙的電源；功放用于信號(hào)的功率輸出。換能器用于電信號(hào)與聲信號(hào)的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明可以通過銥星的數(shù)據(jù)鏈路對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行超遠(yuǎn)程控制，同時(shí)通過霍爾開關(guān)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工控制。電池充電，天線接收，參數(shù)預(yù)設(shè)均通過一個(gè)接口實(shí)現(xiàn)，保證設(shè)備水密性的同時(shí)，簡(jiǎn)化了維護(hù)流程。滿足不同極地科研試驗(yàn)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水聲信號(hào)發(fā)射設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種極地水聲信號(hào)發(fā)射器。

背景技術(shù)

北極地區(qū)受全球氣候變暖影響海冰融化加速，該地區(qū)在各領(lǐng)域的開發(fā)價(jià)值大大增加。水聲技術(shù)是實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境感知，進(jìn)行海洋資源開發(fā)的重要手段。北極地區(qū)環(huán)境惡劣，人員無(wú)法長(zhǎng)期在室外進(jìn)行相關(guān)活動(dòng)。因此，迫切需要一種適用于極地環(huán)境的水聲信號(hào)發(fā)射器。

適用于極地環(huán)境的水聲信號(hào)發(fā)射器應(yīng)當(dāng)至少滿足兩個(gè)條件。一是能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人員現(xiàn)場(chǎng)操作的自主式發(fā)射；二是能夠?qū)崿F(xiàn)超遠(yuǎn)程遙控發(fā)射。目前的水聲信號(hào)發(fā)射設(shè)備均不能滿足這兩個(gè)條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供適用于極地環(huán)境的自主式可遠(yuǎn)程遙控一種極地水聲信號(hào)發(fā)射器及控制方法。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種極地水聲信號(hào)發(fā)射器，包括天線，電子艙和換能器。(1)天線由銥星天線，GPS天線和天線盒組成。銥星天線用于接收遠(yuǎn)程遙控?cái)?shù)據(jù)；GPS天線用于接收定位數(shù)據(jù)；天線盒提供電源與數(shù)據(jù)接口。(2)電子艙由控制艙，電池艙和功放艙組成。控制艙用于接收控制命令，生成波形數(shù)據(jù)；電池艙提供電子艙的電源；功放用于信號(hào)的功率輸出。(3)換能器用于電信號(hào)與聲信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步，所述天線盒包括電池，天線控制模塊，數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換模塊，天線控制模塊將銥星天線和GPS天線接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并傳輸至數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口模塊至少提供RS232接口、RS485接口和以太網(wǎng)口。

進(jìn)一步，所述控制艙包括值班模塊，值班模塊是系統(tǒng)的開關(guān)，當(dāng)值班模塊接收到開關(guān)機(jī)信號(hào)時(shí)，值班模塊相應(yīng)的接通或切斷系統(tǒng)的電源。

進(jìn)一步，所述開關(guān)機(jī)信號(hào)包括銥星天線接收到的開關(guān)機(jī)信號(hào)和霍爾效應(yīng)開關(guān)產(chǎn)生的信號(hào)，銥星天線用于遠(yuǎn)程控制發(fā)射器，霍爾效應(yīng)開關(guān)用于現(xiàn)場(chǎng)人工控制發(fā)射器。

進(jìn)一步，所述控制艙還包括控制模塊，控制模塊根據(jù)接收到的信號(hào)參數(shù)或者存儲(chǔ)在內(nèi)存中的信號(hào)參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)形式的信號(hào)，傳輸給信號(hào)波形產(chǎn)生模塊。

進(jìn)一步，所述控制艙還包括信號(hào)波形產(chǎn)生模塊，信號(hào)波形產(chǎn)生模塊將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為功放所需要的波形。

進(jìn)一步，所述電池艙包括電池和電源管理模塊，電池分別給控制艙和功放艙提供電源，電源管理模塊用于電池的充電與過載保護(hù)。

進(jìn)一步，所述功放艙由D類功放構(gòu)成，用于信號(hào)的功率輸出。

進(jìn)一步，所述電子艙還包括一個(gè)接口，其位于電子艙上方，用于數(shù)據(jù)傳輸，電池充電。

進(jìn)一步，所述電子艙還包括一個(gè)指示燈，其位于電子艙上方，用于指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

一種極地水聲信號(hào)發(fā)射器控制方法，包括以下步驟：

(1)電子艙和換能器在入水之前預(yù)先通過上位機(jī)將信號(hào)參數(shù)下載至控制模塊中；

(2)入水之后，通過兩種方式開機(jī)：第一種是通過銥星天線向值班模塊發(fā)送開機(jī)指令，值班模塊接收到開機(jī)指令后打開系統(tǒng)電源；第二種是給霍爾開關(guān)外加磁場(chǎng)，值班模塊接收到霍爾開關(guān)的開機(jī)信號(hào)后打開系統(tǒng)電源；