[發明專利]一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統

有效

• 申請號: 202110731774.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113329363B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 王琦思;趙錦波;張楊勇;舒欣;胡云耕;李進;宋文
• 申請（專利權）人: 武漢船舶通信研究所（中國船舶重工集團公司第七二二研究所）
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W16/18;H04B10/80;H04B13/02;B63C11/52
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 余小草

1.一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其特征在于，所述無線拓展系統包括移動岸基、海底主基站、深海先進錨系裝置、自主水下機器人和多個自容式深海潛標裝置，深海先進錨系裝置和多個自容式深海潛標裝置設置于處于深海的固定觀測節點，移動岸基與海底主基站之間通過主干海纜連接，海底主基站、深海先進錨系裝置、自主水下機器人和多個自容式深海潛標裝置分別設置有對應的水聲通信機以形成互聯的水聲WI-FI網絡，以實現固定觀測節點之間的連續移動觀測；其中，

自主水下機器人用于通過獲取移動觀測數據并反饋至海底主基站；

深海先進錨系裝置用于獲取固定觀測節點的觀測數據反饋至海底主基站；

自容式深海潛標裝置用于獲取固定觀測節點的觀測數據反饋至海底主基站；

海底主基站用于匯聚所有觀測數據并通過海底有纜觀測網或高強度光電復合海光纜上傳至移動岸基；

其中，所述移動岸基包括第一超短基線定位系統，所述海底主基站包括第二超短基線定位系統，第一超短基線定位系統用于水下觀測節點回傳定位信息的接收與解析，第二超短基線定位系統用于響應移動岸基上第一超短基線定位系統的定位請求，返回海底主基站的定位測距信息；

在目標海域進行無線拓展系統的布放，待海底主基站、多個固定觀測節點和移動觀測節點布放完畢后進行系統運行狀態監測，如遇故障，轉入系統回收維修狀態，如果狀態正常，則啟動岸基電源并喚醒固定和/或移動觀測節點；

進行海底觀測信息的觀測、采集、回傳、處理，在移動岸基的工控機上進行運行狀態顯示可視化；

待整個系統穩定工作后，切換為海底主基站的電池部分進行供電，移動岸基切斷連接并撤離試驗海域；

完成預定試驗目標后，移動岸基返回試驗海域，進行海底主基站和接駁塢的回收，以及啟動固定觀測節點的聲學釋放器。

2.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述移動岸基包括依次連接的第一超短基線定位系統、岸基終端、光交換模塊、海纜終端設備和岸基高壓電源。

3.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述海底主基站包括光電分離腔、綜合控制腔、高壓電源腔、電池包腔、第二超短基線定位系統、第一EM纜、第一水聲通信機和第一浮球組，所述綜合控制腔分別與光電分離腔、電池包腔、高壓電源腔和第一EM纜連接，所述高壓電源腔還分別跟第二超短基線定位系統和第一EM纜連接，所述第一EM纜、第一水聲通信機和第一浮球組依次連接。

4.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述深海先進錨系裝置包括第三超短基線定位系統、海床基、第一沉重底塊、第二EM纜、第一儀器包、第二水聲通信機和第二浮球組，所述第三超短基線定位系統、海床基、第二EM纜、第一儀器包、第二水聲通信機和第二浮球組依次連接，所述第一沉重底塊和海床基連接。

5.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述自主水下機器人包括依次連接的第三水聲通信機、AUV和第四超短基線定位系統。

6.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述自容式深海潛標裝置包括第二沉重底塊、聲學釋放器、第五超短基線定位系統、第四水聲通信機、第二儀器包和第三浮球組，所述第三浮球組分別與第二儀器包和第五超短基線定位系統連接，所述第四水聲通信機分別與第二儀器包、聲學釋放器和第五超短基線定位系統連接，聲學釋放器與第二沉重底塊連接。

7.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述無線拓展系統還設置有利用水密纜與海底主基站連接的接駁塢，所述接駁塢用于自主水下機器人的無線充電、接駁和駐留。

8.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述自容式深海潛標裝置包括溫鹽記錄儀、溶解氧傳感器、甲烷傳感器和單體海流計中的一個或多個。

9.根據權利要求1所述的一種應用于深海海底觀測的無線拓展系統，其中，所述深海先進錨系裝置包括溫鹽記錄儀、溶解氧傳感器、甲烷傳感器和單體海流計中的一個或多個。