[發明專利]空投式海氣界面一體化探測裝置及其方法

有效

• 申請號: 201811002232.5
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109059876B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 周樹道;衛克晶;葉松;王敏;龍智勇;王輝贊;姬文明;賈赟;盛崢
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01W1/08;G01N33/18;G01D21/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 向妮

1.一種空投式海氣界面一體化探測裝置，其特征在于：包括自上而下布置的傘艙、探空儀艙和XCTD艙，

所述傘艙內放置有減速傘，頂部為敞口式結構；空投式海氣界面一體化探測裝置在空中被投放時，減速傘從傘艙頂部被拉出并在空氣的作用下展開，以攜帶空投式海氣界面一體化探測裝置從空中緩慢下降；

所述探空儀艙內配置有探空儀，探空儀艙的側壁具有一個或多個與外界連通的窗口；在空投式海氣界面一體化探測裝置在下降過程中，探空儀通過窗口與外界大氣直接接觸，以完成氣象要素探測；

所述XCTD艙內配置有XCTD，底部為敞口式結構，XCTD通過鎖定機構固定在XCTD艙內；空投式海氣界面一體化探測裝置在入水后，鎖定機構因沖擊水壓自然釋放解鎖，XCTD依靠自身重量下潛，以完成海洋水體要素探測；

還包括在空投式海氣界面一體化探測裝置入水時，能飄浮于海面的通信浮體；所述通信浮體通過第一數據線與探空儀連接通信，通過第二數據線與XCTD連接通信，且第二數據線在XCTD下潛到預設深度時自動斷裂；通信浮體接收探空儀傳回的氣象要素和XCTD傳回的海洋水體要素數據，并通過衛星通信將數據轉發至用戶。

2.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述通信浮體為瓶塞式結構，并塞入XCTD艙的上部；或者，所述通信浮體位于探空儀艙和XCTD艙之間，分別與探空儀艙和XCTD艙固定連接。

3.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述探空儀艙包括至少三根豎向布置的結構連接柱；所述結構連接柱的一端與傘艙的底部固定連接，另一端與XCTD艙或通信浮體的頂部固定連接，以形成至少三個的窗口。

4.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述鎖定機構包括至少上下兩個XCTD支撐件；所述XCTD支撐件具有一支撐孔和至少三個以支撐孔為中心向處延展的支撐臂；所述支撐孔位于XCTD支撐件的中心位置，且形狀大小與XCTD的頭部或尾部相吻合；所述支撐臂的末端與XCTD艙的內壁相貼合；XCTD的頭部和尾部穿設于XCTD支撐件的支撐孔，并通過支撐臂將其卡在XCTD艙中心位置內；在空投式海氣界面一體化探測裝置在入水后，因沖擊水壓使其脫離第三艙體內壁與XCTD之間的間隙以實現自然釋放解鎖。

5.如權利要求4所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述XCTD支撐件選用泡沫材料。

6.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述探空儀包括第一數據采集處理單元，以及與第一數據采集處理單元電連接的用于氣象要素探測的多個傳感器；所述XCTD包括第二數據采集處理單元，以及與第二數據采集處理單元電連接的用于海洋水體要素探測的多個傳感器；所述通信浮體包括存儲模塊和與存儲模塊電連接的通信模塊；存儲模塊通過第一數據線與探空儀連接通信，通過第二數據線與第二數據采集處理單元連接通信。

7.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述傘艙、探空儀艙和XCTD

艙采用增強型硬紙或工程輕型可降解材料制作。

8.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述通信浮體的材料為橡木或泡沫。

9.如權利要求1所述的一體化探測裝置，其特征在于：所述第二數據線為漆包線。

10.一種空投式海氣界面一體化探測方法，其特征在于：采用如權利要求1至9任意一項所述的空投式海氣界面一體化探測裝置；

當空投式海氣界面一體化探測裝置到達探測海區上空被投放裝置投拋時，傘艙內的減速傘從頂部被拉出并在空氣的作用下展開，以攜帶一體化探測裝置從空中緩慢下降；

在下降過程中，探空儀艙內的探空儀通過與外界連通的窗口實時采集氣象要素并傳輸給通信浮體存儲；

當空投式海氣界面一體化探測裝置整體落入海水時，通信浮體露出并浮于海面，XCTD艙內的鎖定機構因沖擊水壓自然釋放解鎖，XCTD脫離XCTD艙并依靠自身重量下潛；

XCTD在下潛過程中，實時采集海洋水體要素并傳輸至通信浮體存儲，在下潛到預設深度時第二數據線自動斷裂；

數據采集完畢后，通信浮體將存儲的氣象要素數據和海洋水體要素數據通過衛星通信轉發至用戶。