[发明专利]一种海况测量浮标

说明书

技术领域

本发明涉及海况测量领域，尤其涉及一种海况测量浮标。

背景技术

水上飞机不仅应具有普通飞机的动力特性，还要保证在水面起飞，降落和水面航行的水动特性。海浪是影响水上飞机起降的主要因素。如何确保飞机在允许的海浪范围内起降，这就需要对海况进行测量。

目前海况测量方法有多种，常用的技术包括X波段航海雷达海况探测技术、合成孔径海况探测技术及结构光三维视觉海况探测技术。

其中，X波段航海雷达对于测量局部海域几海里范围的海浪具有明显优势，因此雷达可以获得几海里范围的空间实时信息，但是该技术由于对探测器的工作入射角和监测平台相对位置有一定的要求，目前主要应用于船载监测设备，飞机上安装的类似系统由于精度不够，现主要就用于海面海藻、溢油、浮冰等情况的监测，并且该探测器的安装使用可能会对飞机自身带来一定的影响。

利用合成孔径海况探测技术是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径雷达，也称综合孔径雷达，它一般安装在移动的载体上对相对静止的止标成像。但是，合成孔径雷达体积大、重量大、成本不菲，机载使用还存在一系列需要克服的因素，测量海浪方面其精度还有待于提高，因此也不适用于水上飞机对海况的探测。

结构光三维视觉海况探测技术是基于光学的三角形测量原理。光学投射器将一定模式的结构光投射于物体表面，在表面形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像。该三维图像由处于另一位置的摄像机摄取，从面获得光条二维畸变图像。光条的畸变程度取决于光学投射器与摄像机之间的相对位置和物体表面形廓。但是该技术对测量环境相对苛刻，机载使用仍面临阳光影响问题，以及如何确定被测海面、机载光源和摄像机之间相对位置等问题，因此，上述三种探测技术并不适用于水上飞机进行机载探测。

现有技术中还采用波浪仪浮标利用测量水质点运动的加速度的原理来实现波浪参数的观测。波浪仪浮标内装有加速度传感器，浮标随水面波浪上下作圆周运动，加速度传感器所产生的信号经数字积分得到波高信号，其水平加速度经合成后得到波向信号。传统的波浪仪浮标需要使用机械平衡结构，当传感器随浮标倾斜或摇摆时，该平衡结构始终使加速度计的姿态保持在铅直方向上，但是，为了避免机械平衡结构与波浪频率发生共振，而将波浪仪浮标的体积和重量制作的较大较沉；机械平衡结构不适应在随波升沉过程中出现的高频、大倾角摇晃，在短周期波浪的作用下，加速度计的工作状态不稳定，受到“冲击”，记录出现“零漂”现象；再者，自平衡系统的结构不能承受较大的冲击与震动，容易发生机械性故障，而对于机载浮标需要投掷布置的需求，现有的波浪仪浮标无法承受落水过程中的大的冲击与震动。

发明内容

有鉴于此，为解决上述技术问题，本发明提供了一种海况测量浮标。

本发明采用的技术手段如下：一种海况测量浮标，包括浮标本体和扣合在所述浮标本体的底端的盖体；

其中，所述浮标本体包括圆柱状周面侧壁、顶壁、底壁，以及由所述圆柱状周面侧壁、顶壁和底壁围成的浮标腔体；一水密仓壳体设置于所述浮标本体底端的内表面，并由所述水密仓壳体和部分浮标本体底端的内表面围成水密仓，所述水密仓内封装有承载核心电路的电路板；所述水密仓壳体外表面和部分浮标本体底端内表面、圆柱状周面侧壁内表面以及顶壁内表面构成自毁注水腔；

所述浮标本体的顶壁外表面设置有射频天线，所述射频天线与所述电路板中的核心电路电连接；

所述盖体呈外凸球面状，并与所述浮标本体的底端外表面围成配重仓，所述配重仓内设置有配重体；所述盖体开设有至少一个进水孔；所述浮标本体底端开设有连通配重仓与所述自毁注水腔的通孔，所述通孔中设置有海水可溶塞；所述浮标本体的底端外表面设置有与所述核心电路电连接的水浸传感器。

进一步，所述核心电路包括电源、处理器，以及与所述处理器连接的三轴加速度传感器、三轴陀螺仪模块、三轴磁阻模块、射频模块，所述水浸传感器与所述处理器相连，所述射频天线与所述射频模块连接。

进一步，浮标本体的顶壁外表面设置有与所述处理器电连接的信道选择开关和运行指示灯。

进一步，所述浮标本体的底端外表面设置有与所述核心电路电连接的温度传感器。

进一步，所述浮标本体的顶壁外表面设置有围绕所述射频电线、信道选择开关和运行指示灯的防撞保护沿。

进一步，所述防撞保护沿底端设置有泄水孔。