[發明專利]一種水下聲納探測系統

有效

• 申請號: 201811086072.7
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN110007306B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 臻迪科技股份有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S7/521
• 代理公司: 北京睿馳通程知識產權代理事務所(普通合伙) 11604
• 代理人: 張文平

本發明公開了一種水下聲納探測系統，一個或多個超聲波傳感器模塊通過多路傳感器模塊接口與數據處理模塊連接，超聲波傳感器模塊用于發射和/或接收超聲波信號，并將接收到的反射波信號處理后通過多路傳感器模塊接口發送給數據處理模塊，數據處理模塊用于對接收到的信號數據進行計算處理并上傳給用戶終端或服務器。當數據處理模塊連接一個超聲波傳感器模塊時，系統用于水下目標測距。當數據處理模塊連接多個超聲波傳感器模塊時，系統用于水下目標定位。本發明通過將超聲波傳感器進行模塊化設計并采用統一接口，根據實際需要將一個或多個超聲波傳感器模塊自由組合來實現對水下目標的測距或定位，操作簡單，具有很好的靈活性，適合廣泛推廣應用。

技術領域

本發明屬于水下探測技術領域，具體涉及一種水下聲納探測系統。

背景技術

水下聲納設備是進行水下監測使用的主要技術，用于對水下目標進行測距、定位或跟蹤等，其按工作方式主要分為主動聲納系統和被動聲納系統。主動聲納系統指聲納系統主動發射聲波照射目標，而后接收水中目標反射的回波以測定目標參數。被動聲吶系統指聲吶系統被動接收水中目標產生的輻射噪聲或水聲設備發射的信號，以測定目標的方位。

現有技術中，多采用主動聲納系統進行水下目標定位，也有一部分采用被動聲納系統進行水下目標定位。而目前采用的主動聲納探測系統使用門檻較高且沒有統一規格，并且用途比較單一，使得這一技術的應用范圍比較局限，如果使用者需要解決不同的問題(如對水下目標同時進行測距和定位)，可能需要使用不同的探測系統來完成任務，這顯然提高了作業成本和控制難度，如果能夠將一些組成器件做成模塊化的器件并制定統一的接口，并根據需要自由組合，以實現不同的功能，可以使該技術得到更廣泛的應用。

發明內容

本發明提供一種水下聲納探測系統，通過將超聲波傳感器、數據處理等器件做成模塊化器件并制定統一接口，并且根據不同的探測需求進行自由組合來實現不同的水下探測任務。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種水下聲納探測系統，所述系統包括：一個或多個可插拔的超聲波傳感器模塊、陣列式多路傳感器模塊接口以及數據處理模塊；所述超聲波傳感器模塊可插拔的連接于所述陣列式多路傳感器模塊接口，并通過所述多路傳感器模塊接口與數據處理模塊連接；所述超聲波傳感器模塊用于發射和/或接收超聲波信號，并將接收到的反射波信號處理后通過多路傳感器模塊接口發送給數據處理模塊。所述數據處理模塊用于對接收到的信號數據進行計算處理后上傳給用戶終端或服務器。當數據處理模塊連接一個超聲波傳感器模塊時，所述系統用于水下目標測距。當數據處理模塊連接多個超聲波傳感器模塊時，所述系統用于水下目標定位。

優選的，所述超聲波傳感器模塊包括超聲波發射器、超聲波接收器、發射驅動電路、放大電路和傳感器模塊接口電路。所述發射驅動電路的輸出端與超聲波發射器的輸入端連接，所述超聲波接收器的輸出端與放大電路的輸入端連接。所述傳感器模塊接口電路作為超聲波傳感器模塊與數據處理模塊的統一接口電路，所述超聲波接收器接收到反射波信號后產生電信號，所述電信號經放大電路放大后通過傳感器模塊接口電路發送給數據處理模塊。

優選的，所述數據處理模塊包括多路傳感器模塊接口電路、多路A/D轉換電路和一單片機。所述多路傳感器模塊接口電路的模擬通道與多路A/D轉換電路的模擬信號輸入端相連，所述多路A/D轉換電路的數字轉換結果輸出端與單片機的輸入端相連，所述多路A/D轉換電路將超聲波傳感器模塊發送過來的電信號轉換成數字信號后發送給單片機進行計算處理。

優選的，當所述數據處理模塊連接一個超聲波傳感器模塊進行水下目標測距時，該超聲波傳感器模塊中的超聲波發射器用于發射超聲波信號，該超聲波傳感器模塊中超聲波接收器用于接收反射波信號。具體過程為：單片機控制超聲波傳感器模塊發射超聲波并計時，聲波遇到水下目標即返回，當接收到反射波后停止計時，所述單片機根據該超聲波傳感器模塊發射超聲波和接收反射波的時間差計算發射端到水下目標的實際距離。

優選的，當所述數據處理模塊連接多個超聲波傳感器模塊進行水下目標定位時，所述超聲波傳感器模塊的數量至少為四個。