[發(fā)明專利]一種主被動(dòng)相結(jié)合的水下目標(biāo)探測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910106233.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN109828277A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東藍(lán)海可燃冰勘探開發(fā)研究院有限公司;威海智惠海洋科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S15/06
• 分類號(hào): G01S15/06;G01S15/87;G01C21/08;G01C21/16;G08C17/02;G08C23/02;H04W4/38;H04B13/02;H04B7/185;H04L29/08
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 馬千會(huì)

本發(fā)明屬于水下目標(biāo)探測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及水下目標(biāo)探測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。一種主被動(dòng)相結(jié)合的海底水下目標(biāo)探測(cè)儀器，包括海洋電場(chǎng)測(cè)量?jī)x、海洋磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x、四分量水聲傳感單元、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元、水下無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元；數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元用于采集海洋電場(chǎng)測(cè)量?jī)x、海洋磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x、四分量水聲傳感單元的測(cè)量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并儲(chǔ)存；水下無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元通過無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)傳至水面。本發(fā)明的探測(cè)儀器、探監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，可以探測(cè)或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)入其探測(cè)范圍內(nèi)的水下移動(dòng)或在水中懸停或海底靜默的目標(biāo),解決目前單一的水聲、超聲、激光、海底大地電磁等水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)和方法無(wú)法準(zhǔn)確可靠的探測(cè)或監(jiān)測(cè)水下移動(dòng)或靜態(tài)目標(biāo)的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下目標(biāo)探測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及主被動(dòng)相結(jié)合的水下目標(biāo)探測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

對(duì)水下或海底移動(dòng)或靜止目標(biāo)的探測(cè)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目前通常采用的是超聲和激光（主動(dòng)）、水聲和海底大地電磁（被動(dòng)）等探測(cè)技術(shù)。由于各種方法的局限性和海洋里各種物理場(chǎng)的強(qiáng)大背景噪音，它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中往往很難可靠準(zhǔn)確的探測(cè)到或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到進(jìn)入其探測(cè)范圍內(nèi)的水下移動(dòng)或在水中懸停或在海底靜默的目標(biāo),需要發(fā)明更新更好更可靠的技術(shù)方法和實(shí)用裝備來解決目前單一的超聲、激光、水聲、大地電磁等水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)和方法無(wú)法準(zhǔn)確可靠的探測(cè)或監(jiān)測(cè)水下移動(dòng)或靜態(tài)目標(biāo)的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種利用五分量海洋可控源電磁（主動(dòng)探測(cè)）和四分量水聲（被動(dòng)探測(cè)）信號(hào)測(cè)量?jī)x器的主被動(dòng)相結(jié)合的海底水下目標(biāo)探測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用第一個(gè)技術(shù)方案是：一種主被動(dòng)相結(jié)合的海底水下目標(biāo)探測(cè)儀器，包括海洋電場(chǎng)測(cè)量?jī)x、海洋磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x、四分量水聲傳感單元、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元、水下無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元；所述數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元用于采集海洋電場(chǎng)測(cè)量?jī)x、海洋磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x、四分量水聲傳感單元的測(cè)量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并儲(chǔ)存；水下無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元通過無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)傳至水面。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的海洋電場(chǎng)測(cè)量?jī)x由兩對(duì)正交的電場(chǎng)傳感器構(gòu)成，用于測(cè)量所處位置的兩個(gè)正交的海洋水平電場(chǎng)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步有選的，所述的電場(chǎng)傳感器為不極化電極對(duì)，不極化電極的材料為金屬材料或非金屬材料。

進(jìn)一步有選的，所述的海洋磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x由三根相互正交的磁場(chǎng)傳感器組成，用于測(cè)量其所處位置的海底三分量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步有選的，所述的磁場(chǎng)傳感器是感應(yīng)式磁場(chǎng)傳感器、磁通門式磁場(chǎng)傳感器、超導(dǎo)磁場(chǎng)傳感器、或者是冷原子磁場(chǎng)傳感器中的的任一種。

進(jìn)一步有選的，所述的四分量水聲傳感單元由三個(gè)相互正交的水聲傳感器和一個(gè)水聽器構(gòu)成。

進(jìn)一步有選的，所述的四分量水聲單元的三個(gè)相互正交的水聲傳感器由光纖檢波器、壓電檢波器、動(dòng)圈式檢波器或者加速度檢波器中的一種構(gòu)成。

進(jìn)一步有選的，所述的水聽器為壓電晶體式水聽器，或者是壓電陶式水聽器，或者是光纖壓電水聽器。

進(jìn)一步有選的，所述的無(wú)線傳輸方式包括水下電磁波通信，或者水聲通信，或者水下量子通信方式。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的第二個(gè)技術(shù)方案是：一種主被動(dòng)相結(jié)合的海底水下目標(biāo)探測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括布設(shè)在海底的多個(gè)主被動(dòng)相結(jié)合的海底水下目標(biāo)探測(cè)儀器、主控系統(tǒng)、通訊衛(wèi)星、水面數(shù)據(jù)接收發(fā)射單元和電流源；所述主控系統(tǒng)與電流源連接；所述電流源通過電信號(hào)與所述的探測(cè)儀器連接；所述探測(cè)儀器、水面數(shù)據(jù)接收發(fā)射單元、通訊衛(wèi)星依次通過無(wú)線傳輸方式連接；所述通訊衛(wèi)星與主控系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的主控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收和實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)、探測(cè)和監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示及預(yù)警系統(tǒng)