[实用新型]基于AUV设备的水下地形测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水下地形测量装置领域，尤其涉及一种基于AUV设备的水下地形测量系统。

背景技术

AUV，即自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)。近年来，随着水下工程设备技术的不断发展，AUV设备已经实现了可自主巡航、定位、检测水下深度等功能；然而由于目前现有的基于侧扫声纳的水下地形测量系统十分复杂，无法在普通的AUV上进行安装和使用，使得水下地形测量设备复杂，而且价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种结合普通AUV设备的水下地形测量系统，其结构简单，成本较低。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于AUV设备的水下地形测量系统，包括AUV设备，还包括地形测量信号处理系统和换能器阵列，所述地形测量信号处理系统设置在AUV设备的内部，所述换能器阵列由多个工作频率各不相同的换能器组成，且多个换能器在AUV设备的外壳的横截面上呈弧形分布；每个换能器的工作频率介于1MHz～10MHz之间；每个换能器均通过线缆与地形测量信号处理系统信号连接。

进一步的是：多个换能器从弧形分布的一端按照工作频率依次递增的排列至另一端。

进一步的是：多个换能器中工作频率最低的为1MHz，并且相邻的两个换能器的工作频率之差为1MHz。

进一步的是：所述换能器有五个，五个换能器的工作频率依次为1MHz、2MHz、3MHz、4MHz、5MHz。

进一步的是：在AUV设备的外壳的横截面上相邻的两个换能器之间的夹角θ为一固定值。

进一步的是：所述夹角θ的取值范围为1°至10°。

进一步的是：所述夹角θ的值为5°。

进一步的是：所述地形测量信号处理系统包括发射电路、接收电路以及回波时间测量系统，所述发射电路与换能器和回波时间测量系统信号连接，所述接收电路与换能器和回波时间测量系统信号连接。

进一步的是：所述发射电路包括信号发生器和功率放大器；所述接收电路包括信号调理器和滤波器。

进一步的是：在AUV设备上还设置有自动巡航系统和定位系统。

本实用新型的有益效果是：通过将地形测量信号处理系统和换能器阵列直接安装到AUV设备上，实现了通过现有的普通AUV设备即可进行水下地形的测量工作，并且通过采用不同频率的换能器按照一定的规律的安装在AUV设备上，实现了对水下地形的测量；极大的简化了水下地形测量设备，同时降低设备成本。

附图说明

图1为本实用新型所述的基于AUV设备的水下地形测量系统的横截面示意图；

图2为本实用新型所述的基于AUV设备的水下地形测量系统的原理图；

图中标记为：地形测量信号处理系统1、换能器2、AUV设备的外壳3、线缆4、发射电路5、信号发生器51、功率放大器52、接收电路6、信号调理器61、滤波器62、回波时间测量系统7、张角β的角平分线8、探测波束9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1和图2中所示，本实用新型所述的基于AUV设备的水下地形测量系统，包括AUV设备，还包括地形测量信号处理系统1和换能器阵列，所述地形测量信号处理系统1设置在AUV设备的内部，所述换能器阵列由多个工作频率各不相同的换能器2组成，且多个换能器2在AUV设备的外壳3的横截面上呈弧形分布；每个换能器(2)的工作频率介于1MHz～10MHz之间；每个换能器2均通过线缆4与地形测量信号处理系统1信号连接。

其中AUV设备为现有技术，一般而言，在AUV设备上还安装有相应的自动巡航系统和定位系统等，以实现其自主巡航、定位等功能。当然，根据需要也可设置别的功能系统，如可在AUV设备上设置实时检测水下深度、检测水质等功能。由于本实用新型是基于现有的AUV设备，因此AUV设备的具体结构和工作原理均可采用现有技术，不再详述。通常情况下AUV设备设置成雪茄装，其横截面一般呈圆形。

换能器阵列由多个换能器2组成，如图1中所示，当AUV设备的外壳3的横截面呈圆形的情况下，各个换能器2沿着AUV设备的外壳3的横截面呈弧形分布；并且各个换能器2所发出的探测波束9应当沿着弧形分布的法线方向，如图2中所示呈放射状发出探测波束9；一般而言探测波束9为超声波。