[發(fā)明專利]一種極地AUV聲光探測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910496446.0
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110261932A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛明偉;李俊;唐松奇;萬磊;秦洪德;劉奕暉;陳國防;佟鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00;G01S15/89;H04N7/18;H04N7/22;H04N5/235;H04B13/02
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一種極地AUV聲光探測系統(tǒng)，屬于極地探測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的極地AUV表面安裝有探測模塊的水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、水下照明燈，水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與圖像處理嵌入式計算機(jī)、存儲硬盤連接，極地AUV的后部下方安裝有深度計，前部上方安裝有多波束前視聲納，前部下方安裝有聲速剖面儀，中段為可替換的模塊化搭載艙段并在表面安裝有多波束測深儀及其控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信與處理模塊的主控計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，并通過光纖與母船的設(shè)備連接。本發(fā)明是一種有效連續(xù)自主實(shí)時的觀測手段，實(shí)現(xiàn)了冰下多種測量設(shè)備的同步觀測；兩種工作模式任意切換，能夠根據(jù)需要來調(diào)整工作模式；本發(fā)明通過模塊化搭載不同聲納任務(wù)載荷，來完成不同的任務(wù)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于極地探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種極地AUV聲光探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

極地的資源豐富，北極地區(qū)潛在的可采石油儲量有1000億至2000億桶。煤炭資源估計占世界煤炭資源總量的9％。除了能源，北極還有大量的礦產(chǎn)資源，例如金、金剛石、鈾等礦藏。北極的能源、海洋生物資源豐富，同時北極還是地球上生物生存環(huán)境的重要調(diào)節(jié)器。相比北極，南極的資源儲量也毫不遜色，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源就有220多種，包括煤、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、石墨、金剛石和石油等。還有具有重要戰(zhàn)略價值的釷、钚和鈾等稀有礦藏。對于全球能源逐漸匱乏的現(xiàn)狀來說，極地?zé)o疑是地球“最后的寶藏”。但要得到這些寶藏，就必須在極地探測、極地開發(fā)方面掌握關(guān)鍵技術(shù)。

自主水下航行器(AUV)作為海洋水文環(huán)境、海底地形地貌等探測的重要工具，在極地科學(xué)考察任務(wù)中扮演者重要角色，例如我國自主建造的第一艘極地科學(xué)考察破冰船具有裝備AUV的支撐平臺。極地AUV是支撐極地深海探查、深海資源開發(fā)、深海科學(xué)研究、深海工程作業(yè)的重要技術(shù)手段和裝備之一，可助力我國極地深海探測與作業(yè)能力形成，是維護(hù)國家極地權(quán)益、實(shí)施國家極地戰(zhàn)略的重要之舉。針對極地冰下大范圍、長時間、大深度海洋科學(xué)考察與勘探作業(yè)的迫切需求，就需要攻克極地低溫環(huán)境下潛器總體設(shè)計、推進(jìn)與控制、精確導(dǎo)航、冰下聲學(xué)定位與通信、環(huán)境條件探測等關(guān)鍵技術(shù)，完成極地探測無人潛器(AUV)的研制，實(shí)現(xiàn)北極科學(xué)考察與勘探試驗驗證。本發(fā)明提出了一種極地AUV聲光探測系統(tǒng)，能夠在極地低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對極地冰層、冰層下環(huán)境和海底地形地貌的探測。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種極地AUV聲光探測系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種極地AUV聲光探測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括探測模塊、攝像與圖像處理模塊、數(shù)據(jù)通信與處理模塊，探測模塊包括深度計9、多波束前視聲納3、聲速剖面儀13，極地AUV10表面安裝有所述探測模塊的水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、水下照明燈，水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)12與圖像處理嵌入式計算機(jī)11、存儲硬盤連接，極地AUV10的后部下方安裝有所述深度計9，極地AUV10的中段為可替換的模塊化搭載艙段并在表面安裝有多波束測深儀6及其控制系統(tǒng)，極地AUV10的前部上方安裝有所述多波束前視聲納3，極地AUV10的前部下方安裝有所述聲速剖面儀13，極地AUV10前部的內(nèi)部安裝有數(shù)據(jù)通信與處理模塊，數(shù)據(jù)通信與處理模塊的主控計算機(jī)5與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)12連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)12通過AUV光端機(jī)4、光纖、母船光端機(jī)16與母船17的設(shè)備連接，極地AUV聲光探測系統(tǒng)的各個模塊通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)12連接。

所述的水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)包括第一水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)1和第二水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)2，所述的水下照明燈包括第二水下照明燈14和第一水下照明燈15，第一水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)1與第二水下照明燈14位于極地AUV10的前部斜上方，第二水下高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)2與第一水下照明燈15位于極地AUV10的前部斜下方。

所述的模塊化搭載艙段可選擇搭載多波束測深儀6及其處理系統(tǒng)控制艙、側(cè)掃聲納7及其處理系統(tǒng)控制艙、合成孔徑聲納8及其處理系統(tǒng)控制艙。