[發(fā)明專利]一種低功耗水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)及其探測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010194923.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111289985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金麗玲;范勇剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南保利天同儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01S15/88
• 分類號(hào): G01S15/88
• 代理公司: 昆明普發(fā)諾拉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 53209
• 代理人: 葛玉軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種低功耗水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)，涉及水下探測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)由換能器陣、單陣元單元、全陣元單元和數(shù)據(jù)終端構(gòu)成，單陣元單元由第一接收電路、第一ADC采集電路、第一控制與信號(hào)處理模塊依次電連接而成，且設(shè)有電源模塊、電源開(kāi)關(guān)模塊；電源模塊為單路換能器、第一接收電路、第一ADC采集電路和第一控制與信號(hào)處理模塊、電源開(kāi)關(guān)模塊供電，第一控制與信號(hào)處理模塊與電源開(kāi)關(guān)模塊信號(hào)連接；全陣元單元由第二接收電路、第二ADC采集電路和第二控制與信號(hào)處理模塊依次電連接而成；電源開(kāi)關(guān)模塊分別與第二接收電路、第二ADC采集電路和第二控制與信號(hào)處理模塊電連接；第一控制與信號(hào)處理模塊和第二控制與信號(hào)處理模塊均與數(shù)據(jù)終端信號(hào)連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下探測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低功耗水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)及其探測(cè)方法。

背景技術(shù)

聲吶是一種利用聲波在水下的傳播特性，通過(guò)電聲轉(zhuǎn)換和信息處理，完成水下目標(biāo)探測(cè)、定位和通訊任務(wù)的電子設(shè)備。它有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種類型，屬于聲學(xué)定位的范疇，是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最重要的一種裝置。

現(xiàn)有技術(shù)中常常將聲吶搭載在載體(UUV/AUV)上使用，同時(shí)為了追求探測(cè)的準(zhǔn)確性，往往直接在換能器陣列形式上進(jìn)行水聲信號(hào)的實(shí)時(shí)處理與分析，在此種情況下，換能器全陣列均處于工作狀態(tài)下，能耗高，因此對(duì)其載體的動(dòng)力系統(tǒng)提出了很高的要求，不利于水下自主探測(cè)載體的長(zhǎng)期工作模式。而且在實(shí)際作業(yè)中，大多是先尋找到目標(biāo)即探測(cè)目標(biāo)的存在性，再對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確檢測(cè)以確認(rèn)目標(biāo)。可見(jiàn)，水下目標(biāo)探測(cè)大部分時(shí)間均是在尋找目標(biāo)，而此時(shí)換能器陣列全開(kāi)的模式除了加快能源的消耗外，沒(méi)有更多的助益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低功耗水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)及其探測(cè)方法，解決現(xiàn)有水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)能耗高，不利于載體長(zhǎng)期水下作業(yè)的問(wèn)題。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種低功耗水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：由換能器陣、單陣元單元、全陣元單元和數(shù)據(jù)終端構(gòu)成，所述換能器陣由多個(gè)單路換能器串聯(lián)而成，其中一個(gè)單路換能器通過(guò)電信號(hào)與單陣元單元連接，換能器陣與全陣元單元電信號(hào)連接；

所述單陣元單元由第一接收電路、第一ADC采集電路、第一控制與信號(hào)處理模塊依次電連接而成，且單陣元單元還設(shè)置有電源模塊、電源開(kāi)關(guān)模塊；

所述電源模塊為其中一個(gè)單路換能器、第一接收電路、第一ADC采集電路和第一控制與信號(hào)處理模塊供電，電源模塊與電源開(kāi)關(guān)模塊電信號(hào)連接，第一控制與信號(hào)處理模塊與電源開(kāi)關(guān)模塊信號(hào)連接；

所述全陣元單元由第二接收電路、第二ADC采集電路和第二控制與信號(hào)處理模塊依次電連接而成；電源開(kāi)關(guān)模塊分別與第二接收電路、第二ADC采集電路和第二控制與信號(hào)處理模塊電連接；

所述第一控制與信號(hào)處理模塊和第二控制與信號(hào)處理模塊均與數(shù)據(jù)終端信號(hào)連接。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述第一接收電路和第二接收電路均由功率放大電路、濾波電路依次電連接構(gòu)成。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述數(shù)據(jù)終端由顯示模塊、控制平臺(tái)和存儲(chǔ)模塊構(gòu)成。

本發(fā)明還可以是一種低功耗水下目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

1)系統(tǒng)上電，單陣元單元與單路換能器處于得電狀態(tài)，全陣元單元與換能器陣處于掉電狀態(tài)，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式；

2)在數(shù)據(jù)終端指令下，單路換能器接收信號(hào)交由單陣元單元處理，第一接收電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理，第一ADC采集電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D數(shù)字高速采樣；

3)在步驟2)的基礎(chǔ)上，第一控制與信號(hào)處理模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行目標(biāo)存在性的處理；

4)若步驟3)中判斷為不存在目標(biāo)，電源開(kāi)關(guān)模塊不動(dòng)作，轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)探測(cè)；