[发明专利]一种具有身份识别功能的水声信标

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水中目标指示位置的水声信号发射装置，尤其是发射信号含有编码信息用于区分水中目标身份的一种具有身份识别功能的水声信标。

背景技术

在航海航运、海上工程施工、科学考察、航空航天等多种行业领域的作业过程中，很可能发生人员或设备落水的意外情况。目前用于人员、船只或重要物资设备落水后求救示位的措施主要有救生衣灯及反光带、无线电信标、海水染色剂、烟雾弹等，信号形式主要为无线电信号和光学信号，这些信号的稳定性在海上易受海上能见度和海况影响，而且工作时间有限，部分示位设备体积较大，还需要人为手动操作。当落水的人员、物资设备沉入水下时，无线电信号和光学信号在水中传输受限，均无法发出求救示位信息，增加了海上搜救难度，在茫茫大海进行搜寻打捞犹如大海捞针，十分困难。

目前，水声信号相比于无线电、光学信号等其它信号形式的信标，在水中衰减最小易于远距离传播，是水中远距离传播最有效的信号传递方式。利用水声信号指示目标位置的水声信标技术已在飞机黑匣子水中示位及探测搜寻中得到应用，但是其信号形式为简单的周期性CW即单频脉冲信号，信号中并不包含区分不同信标的特征，无法实现对不同信标的辨别，当搜寻装有水声信标的水下目标时，会由于无法区分目标身份而导致不能优化搜救顺序或受虚假目标信号的误导，影响搜救效果。

另外含有编号信息具有身份识别功能的水声信号发射设备普遍体积和重量大，有些还采用外部电源供电，不利于人员、船只或重要物资设备的安装、配带和救生使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发射信号中含有编码信息、体积重量小、便于人员配带和在物品上安装的具有身份识别功能的水声信标。

本发明的具体技术方案如下：一种具有身份识别功能的水声信标，包括密封壳体、设置在密封壳体内的控制电路，其特征在于密封壳体上设有两个用于触发水声信标控制电路自动工作的金属触点，控制电路主要由开关电路、主控单元、功率放大电路、变压器、压电陶瓷环、电池构成；开关电路的输入端与密封壳体上两个金属触点连接，开关电路输出端与主控单元连接，主控单元输出端与功率放大电路连接，变压器和压电陶瓷环匹配调谐后构成功率放大电路的负载；密封壳体上的两个金属触点相互独立，在空气中呈高阻状态，遇水后导通，自动触发开关电路，进而接通主控单元，主控单元产生一定频率和脉冲宽度的周期性编码信号，该信号中含有编码信息，经功率放大电路后，通过变压器耦合驱动由变压器和压电陶瓷环匹配调谐组成的负载，完成电信号向声信号的转换向外发射。每个水声信标主控单元产生的编码信号中所含的编码信息是唯一的，用来区分不同的信标和配带安装该信标的人员、设备的身份。

所述的压电陶瓷环通过透声硫化胶固定于密封壳体的内部，压电陶瓷环和密封壳体两者同轴心。

所述主控单元采用具有编程功能的低功耗单片机或者低功耗的可编程逻辑器件CPLD/FPGA。

所述的水声信标发射频率在20kHz以上，便于人员配带、设备安装，满足小型化要求。

所述的控制单元输出的编码信息，其编码码元为填充信号频率或者信号脉冲宽度，当编码码元为填充信号频率时，作为码元的两种信号频率f1和f2之差应大于0.5KHz，小于2KHz；当编码码元为信号脉冲宽度时，作为码元的两种信号脉冲宽度t1和t2应相差3-5倍。