[發明專利]一種浮標聲基陣的水下姿態實時監測系統

在審

• 申請號: 202010843109.7
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112130131A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 張君健;程浩;來杭生;熊育信;陳亞輝;焦奎奎
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一五研究所
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01C21/00;G08C17/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

本發明公開了一種浮標聲基陣的水下姿態實時監測系統，主要包括岸基數據接收端、水面發射端、水下測試端，水下測試端對聲基陣水下姿態進行實時監測，并將采集好的數據傳到水面發射端，水面發射端接收水下測試端發送的數據，并將接收到的數據通過無線發射電臺發送出去至岸基數據接收端，岸基數據接收端實時接收數據，并將接收到的數據進行存儲并實時繪制水下運動姿態圖表，將當前運動狀態實時展示給試驗人員。本發明能夠實時捕捉監測聲基陣在復雜的水下環境中的運動姿態；監測變得更加靈活，同時提高了監測的實時性，并且能夠在測試人員不能長時間駐留的環境里進行長時間測量；按照功能模塊獨立設計成型，體積小，便于攜帶和安裝。

技術領域

本發明涉及運動姿態監測方法的領域，具體涉及一種浮標聲基陣的水下姿態實時監測系統。

背景技術

浮標聲基陣作為聲納浮標中的一個重要組成部分，在聲納浮標反潛中起著重要的作用。浮標聲基陣脫離水面電子倉后沉入水下，通過在水下展開固定陣型，進而完成對敵潛艇的搜索任務。由于浮標工作時，其水下聲基陣不僅會受到水面電子倉的斜向拉力，還會受到各種不確定的水流的沖擊，這些復雜的因素都將對其水下姿態造成影響，而水下姿態的優劣將直接影響到聲數據處理算法結果，進而影響到浮標的探敵性能。

目前浮標水下聲基陣的姿態無法進行觀測，為了探知浮標聲基陣在水下的真實運動姿態，需要根據浮標聲基陣的結構特征和工作特點，設計一種適用于浮標聲基陣的實時監測方法，用于監測聲基陣在復雜的水下環境中的運動姿態。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種浮標聲基陣的水下姿態實時監測系統。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的：這種浮標聲基陣的水下姿態實時監測系統，包括由上位機、無線接收電臺構成的岸基數據接收端，由無線發射電臺、電池B、電源板、入水開關構成的水面發射端，以及由電源板、信號處理板、電池A、傳感器、入水開關構成的水下測試端，水下測試端對聲基陣水下姿態進行實時監測，并將采集好的數據傳到水面發射端，水面發射端接收水下測試端發送的數據，并將接收到的數據通過無線發射電臺發送出去至岸基數據接收端，岸基數據接收端實時接收數據，并將接收到的數據進行存儲并實時繪制水下運動姿態圖表，將當前運動狀態實時展示給試驗人員。

所述水下測試端當入水開關未被觸發時，電源板不工作，水下測試端處于低功耗模式；當入水開關被觸發時，電源板導通，電源板將電池A的供電分別轉化為傳感器可用電壓與信號處理板可用電壓并提供給傳感器與信號處理板，信號處理板對傳感器傳來的信號進行實時采集、濾波、計算后轉換為485信號傳遞給水面發射端。

所述水面發射端當入水開關未被觸發時，電源板不工作；當入水開關被觸發時，電源板工作，電池B通過電源板的穩壓芯片給無線發射電臺供電，無線發射電臺接收水下測試端傳來的485信號，并將數據信號調制后通過無線發射電臺發射出去。

所述岸基數據接收端的無線接收電臺放置于岸邊，實時接收水面發射端傳回的無線電信號，并解調成數據信號傳送給上位機，上位機將傳回的數據信號進行實時存儲并繪制為便于試驗人員分析的圖表。

所述入水開關在水下測試端未進入水下時不被觸發；在入水后，入水開關被觸發。

所述信號處理板包括處理傳感器數據的單片機、與單片機和傳感器電性連接的通信芯片，以及與單片機和無線電臺電性連接的通信芯片。

所述電源板包括將電池A電壓轉換成傳感器可用電壓的轉換芯片，以及將電池A電壓轉換成單片機可用電壓的轉換芯片。