[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性水下探測聲吶

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811543459.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109655836A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張作瓊;任申真;劉維;王玉全;程葦杭
• 申請（專利權(quán)）人: 中科探海（蘇州）海洋科技有限責任公司
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01S15/04;G01S7/521
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32345
• 代理人: 王利斌

本發(fā)明公開了一種高穩(wěn)定性水下探測聲吶，包括穩(wěn)定平臺、控制計算機、姿態(tài)傳感器和探測聲吶；所述穩(wěn)定平臺通過隔振器與工作母船上的安裝平臺連接，所述穩(wěn)定平臺與探測聲吶螺接，所述基座、設(shè)備安裝板上分別設(shè)有姿態(tài)傳感器A和姿態(tài)傳感器B，所述基座與設(shè)備安裝板之間設(shè)有主支撐油缸、縱向支撐油缸和橫向支撐油缸；所述工作母船上設(shè)有控制計算機，所述控制計算機與姿態(tài)傳感器A、姿態(tài)傳感器B、主支撐油缸、縱向支撐油缸、橫向支撐油缸和探測聲吶電氣信號連接；本發(fā)明采用可以橫向、縱向、深度進行適時調(diào)節(jié)的穩(wěn)定平臺，避免了船體振動、噪音、姿態(tài)等影響，改善探測聲吶的工作環(huán)境，系統(tǒng)簡單、使用方便、造價低廉，且具有高度姿態(tài)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋探測工程技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種高穩(wěn)定性水下探測聲吶。

背景技術(shù)

隨著海洋科技、海洋經(jīng)濟的深入發(fā)展，對海洋的認知和開發(fā)已遍布海洋的各個區(qū)域，對海洋探測設(shè)備的需求越來越迫切。海洋探測設(shè)備中，水下聲吶探測設(shè)備應(yīng)用最為廣泛。

水下聲吶探測設(shè)備的基本工作原理如下：探測聲吶中的發(fā)射換能器先向水中發(fā)射聲波，聲波遇到水中的障礙物或海底時形成回波，該回波被接收換能器接收后并通過信號處理對水中目標或海底進行探測成像。由于聲吶換能器工作時具有一定的指向性，同時，工作過程中聲吶的探測信號都為弱信號，容易被干擾或丟失。加之為了實現(xiàn)對水中目標的探測成像，需要結(jié)合聲吶換能器的姿態(tài)信息。因此，為了保證探測聲吶能夠正常工作，實現(xiàn)對水中目標的探測成像，其姿態(tài)穩(wěn)定性及良好的工作環(huán)境是先決條件，尤其是合成孔徑聲吶對姿態(tài)穩(wěn)定性的要求更為苛刻。

目前，探測聲吶常用的工作方式包括：船底安裝方式、舷側(cè)掛裝方式和拖曳方式這三種。船底安裝方式是將聲吶換能器及聲吶下位機直接安裝到船底，通過母船航行完成對設(shè)定海域的探測。舷側(cè)掛裝方式是將聲吶換能器及聲吶下位機通過剛性支架安裝到舷側(cè)，平時將其回收至甲板上以方便維護保養(yǎng)，工作時將其布放入水。船底安裝方式和舷側(cè)掛裝方式雖然系統(tǒng)簡單，但由于安裝母船在水面航行，容易受到海面上風、浪、流的影響，姿態(tài)穩(wěn)定性難以控制。同時，采用船底安裝方式和舷側(cè)掛裝方式時，聲吶與船體之間是剛性連接，船體的振動及噪音容易傳遞到聲吶上，對聲吶工作造成干擾。因此，船底安裝方式和舷側(cè)掛裝方式的聲吶設(shè)備使用受到很大限制，探測效果也難以保證。拖曳方式是將聲吶換能器及聲吶下位機等設(shè)備安裝到水下拖體上，水下拖體通過拖纜由母船拖曳航行，拖曳過程中完成對設(shè)定海域的探測。拖曳方式的探測聲吶，由于遠離了拖曳母船，拖曳母船的姿態(tài)擾動通過拖纜衰減后，對水下拖體的姿態(tài)影響較小。船體的振動及噪音也難以對聲吶工作造成影響。因此，采用拖曳方式的聲吶設(shè)備探測效果與船底安裝方式和舷側(cè)掛裝方式相比大為改善。但是，拖曳方式的探測聲吶需要大量的配套設(shè)備，如拖曳絞車、收放系統(tǒng)、拖纜、水聲定位系統(tǒng)等，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜程度大大增加，相關(guān)費用也大為增加。因此，拖曳方式的探測聲吶僅在造價昂貴的大型的專業(yè)探測船上使用。

基于此，水下探測聲吶應(yīng)朝著系統(tǒng)簡單、使用方便、造價低廉，且具有較高姿態(tài)穩(wěn)定性的方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高穩(wěn)定性水下探測聲吶，針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，設(shè)計可以橫向、縱向、深度進行適時調(diào)節(jié)的穩(wěn)定平臺，采用兩組姿態(tài)傳感器與控制計算機聯(lián)動，控制主支撐油缸、縱向支撐油缸、橫向支撐油缸實時保持探測聲吶的姿態(tài)始終處于高穩(wěn)定性狀態(tài)，避免了船體振動及噪音對探測聲吶的姿態(tài)擾動，改善探測聲吶的工作環(huán)境，系統(tǒng)簡單、使用方便、造價低廉，且具有高度姿態(tài)穩(wěn)定性。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種高穩(wěn)定性水下探測聲吶，包括穩(wěn)定平臺、控制計算機、姿態(tài)傳感器和探測聲吶，其特征在于：