[發(fā)明專利]一種浮標(biāo)聲基陣的水下姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010843109.7
• 申請(qǐng)日: 2020-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN112130131A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張君健;程浩;來杭生;熊育信;陳亞輝;焦奎奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所
• 主分類號(hào): G01S7/52
• 分類號(hào): G01S7/52;G01C21/00;G08C17/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

本發(fā)明公開了一種浮標(biāo)聲基陣的水下姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括岸基數(shù)據(jù)接收端、水面發(fā)射端、水下測(cè)試端，水下測(cè)試端對(duì)聲基陣水下姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將采集好的數(shù)據(jù)傳到水面發(fā)射端，水面發(fā)射端接收水下測(cè)試端發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射電臺(tái)發(fā)送出去至岸基數(shù)據(jù)接收端，岸基數(shù)據(jù)接收端實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并實(shí)時(shí)繪制水下運(yùn)動(dòng)姿態(tài)圖表，將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)展示給試驗(yàn)人員。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)捕捉監(jiān)測(cè)聲基陣在復(fù)雜的水下環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)；監(jiān)測(cè)變得更加靈活，同時(shí)提高了監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性，并且能夠在測(cè)試人員不能長(zhǎng)時(shí)間駐留的環(huán)境里進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量；按照功能模塊獨(dú)立設(shè)計(jì)成型，體積小，便于攜帶和安裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法的領(lǐng)域，具體涉及一種浮標(biāo)聲基陣的水下姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

浮標(biāo)聲基陣作為聲納浮標(biāo)中的一個(gè)重要組成部分，在聲納浮標(biāo)反潛中起著重要的作用。浮標(biāo)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(jìn)而完成對(duì)敵潛艇的搜索任務(wù)。由于浮標(biāo)工作時(shí)，其水下聲基陣不僅會(huì)受到水面電子倉的斜向拉力，還會(huì)受到各種不確定的水流的沖擊，這些復(fù)雜的因素都將對(duì)其水下姿態(tài)造成影響，而水下姿態(tài)的優(yōu)劣將直接影響到聲數(shù)據(jù)處理算法結(jié)果，進(jìn)而影響到浮標(biāo)的探敵性能。

目前浮標(biāo)水下聲基陣的姿態(tài)無法進(jìn)行觀測(cè)，為了探知浮標(biāo)聲基陣在水下的真實(shí)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，需要根據(jù)浮標(biāo)聲基陣的結(jié)構(gòu)特征和工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種適用于浮標(biāo)聲基陣的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，用于監(jiān)測(cè)聲基陣在復(fù)雜的水下環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種浮標(biāo)聲基陣的水下姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的：這種浮標(biāo)聲基陣的水下姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由上位機(jī)、無線接收電臺(tái)構(gòu)成的岸基數(shù)據(jù)接收端，由無線發(fā)射電臺(tái)、電池B、電源板、入水開關(guān)構(gòu)成的水面發(fā)射端，以及由電源板、信號(hào)處理板、電池A、傳感器、入水開關(guān)構(gòu)成的水下測(cè)試端，水下測(cè)試端對(duì)聲基陣水下姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將采集好的數(shù)據(jù)傳到水面發(fā)射端，水面發(fā)射端接收水下測(cè)試端發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射電臺(tái)發(fā)送出去至岸基數(shù)據(jù)接收端，岸基數(shù)據(jù)接收端實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并實(shí)時(shí)繪制水下運(yùn)動(dòng)姿態(tài)圖表，將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)展示給試驗(yàn)人員。

所述水下測(cè)試端當(dāng)入水開關(guān)未被觸發(fā)時(shí)，電源板不工作，水下測(cè)試端處于低功耗模式；當(dāng)入水開關(guān)被觸發(fā)時(shí)，電源板導(dǎo)通，電源板將電池A的供電分別轉(zhuǎn)化為傳感器可用電壓與信號(hào)處理板可用電壓并提供給傳感器與信號(hào)處理板，信號(hào)處理板對(duì)傳感器傳來的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、濾波、計(jì)算后轉(zhuǎn)換為485信號(hào)傳遞給水面發(fā)射端。

所述水面發(fā)射端當(dāng)入水開關(guān)未被觸發(fā)時(shí)，電源板不工作；當(dāng)入水開關(guān)被觸發(fā)時(shí)，電源板工作，電池B通過電源板的穩(wěn)壓芯片給無線發(fā)射電臺(tái)供電，無線發(fā)射電臺(tái)接收水下測(cè)試端傳來的485信號(hào)，并將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制后通過無線發(fā)射電臺(tái)發(fā)射出去。

所述岸基數(shù)據(jù)接收端的無線接收電臺(tái)放置于岸邊，實(shí)時(shí)接收水面發(fā)射端傳回的無線電信號(hào)，并解調(diào)成數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給上位機(jī)，上位機(jī)將傳回的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)并繪制為便于試驗(yàn)人員分析的圖表。

所述入水開關(guān)在水下測(cè)試端未進(jìn)入水下時(shí)不被觸發(fā)；在入水后，入水開關(guān)被觸發(fā)。

所述信號(hào)處理板包括處理傳感器數(shù)據(jù)的單片機(jī)、與單片機(jī)和傳感器電性連接的通信芯片，以及與單片機(jī)和無線電臺(tái)電性連接的通信芯片。

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