[發明專利]一種自主式水下電磁信號測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201911313312.7
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111122985A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 劉菊;彭懷云;張紅旗;李清亮;韓逍菲;張世田;陳宇;毛云志;王辛;劉凱;王元新
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;B63B35/00;B63C11/34
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉

本發明公開了一種自主式水下電磁信號測量裝置及測量方法：包括自主航行船和測控終端，在自主航行船的甲板上安裝通信天線并鋪設太陽能電池板，在船體上設有與船底外相通的月池，在月池內安裝纏繞鎧裝電纜的絞車，在鎧裝電纜上懸掛電磁傳感器，在船艙內安裝控制器，該控制器通過電源管理模塊與太陽能電池板電連接。本發明所公開的測量裝置由于具備自主航行功能，因此，在轉場時，不需要回收或拖曳，只需要向自主航行船發送指令，即可使其自主轉場至下一個測量水域。

技術領域

本發明屬于水下探測領域，特別涉及該領域中的一種自主式水下電磁環境噪聲及電磁信號測量裝置及測量方法。

背景技術

目前對于水下電磁信號測量的設備和測量方法可以分為兩大類，一類是一個配置有電極和磁棒的坐底式裝置，使用方法是分布投放，定期回收；另一類是潛標系留在浮標下面的裝置，由測量船拖曳至測量點或載至測量點并投放后，進行定點測量。

專利申請200610080789.1中公開了“一種海底平面波電磁場探測裝置及測量方法”，這種裝置是一個海洋潛標，包括浮力部件、提升部件、聲控釋放部件、重力牽引部件、安全保護部件、信號檢測部件、數據采集部件和機械固定部件。這些設備的使用方式是坐底式測量，一次測量活動，就需要一次投放和回收，所有測量數據均需回收后才可獲得。

這種潛標裝置具有以下缺點：坐底工作，每一臺設備一次只能進行一個收測點的測量，對大范圍海區進行測量時，需要布放多臺設備或對一臺設備多次回收和投放，工作量極大。每次的測量結果只有回收后才可以得到，周期長，時效性差；同時，由于潛標不可能百分百成功回收，因此，有的測量數據將永遠無法得到。艙內放置電池容量有限，當潛標電池消耗完畢后，其信號測量工作即結束，無法實現長期連續測量。不能實時監控潛標下水后的工作狀態。

公示期的一個類似專利為“一種水下電磁信號測量的裝置”，這種裝置包括四個部分：水下潛標、水面浮標、測控終端和拖曳裝置。這種裝置需由測量船拖曳或載至測量點后，潛標系留于浮標下面進行測量。這種裝置可以將測量數據實時傳輸至測控終端，并能實時監控潛標下水后的狀態。但這種裝置也具有以下幾個缺點：投放復雜。設備投放時，需要用吊車將設備整體吊起，投放入水，要求投放地水深至少為5米，吊車起吊高度至少為8米。這對碼頭和作業船都提出了極高的要求，特別是給尋找合適的作業船帶來了很大困難，很多遠海測量工作僅僅因為找不到合適的作業船而被迫取消。轉場測量試驗復雜。每次轉場測量，均需要用船將設備回收投放一次，耗時耗力。測控終端與浮標的通訊距離只有幾公里，無法做到更遠距離監控。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種帶有太陽能供電系統且具有自主航行能力的自主式水下電磁信號測量裝置及遠程控制下自主航行轉場測量的方法。

本發明采用如下技術方案：

一種自主式水下電磁信號測量裝置，其改進之處在于：包括自主航行船和測控終端，在自主航行船的甲板上安裝通信天線并鋪設太陽能電池板，在船體上設有與船底外相通的月池，在月池內安裝纏繞鎧裝電纜的絞車，在鎧裝電纜上懸掛電磁傳感器，在船艙內安裝控制器，該控制器通過電源管理模塊與太陽能電池板電連接，通過電磁信號接收機與電磁傳感器電連接，此外控制器還分別與高速無線網橋、通信天線和存儲器電連接，并可通過高速無線網橋或通信天線與測控終端通信。

進一步的，所述通信天線為衛星通信天線。

進一步的，所述月池設在船體中央。

進一步的，所述絞車安裝在月池中間。

進一步的，所述絞車為小型絞車。

進一步的，所述存儲器為大容量存儲器。

進一步的，自主航行船控制器通過高速無線網橋與測控終端進行近距離無線通信，通過通信天線與測控終端進行遠距離衛星通信。

進一步的，自主航行船控制器與測控終端間的通信方式為應答式。