[发明专利]一种水准式水下探测定位装置

说明书

技术领域：

本发明属于水下搜索定位技术领域，具体涉及一种水准式水下探测定位装置，利用包括水准器在内的距离和角度测量仪器综合配合，实现对水下物体或结构的搜索定位。

背景技术：

水下探测搜索技术是海洋观测技术的重要内容，也是海洋立体监测网的组成部分，其主要用于水声技术、水下电视和照相技术、潜水器和水下机器人技术等。目前潜水员在水下搜索探测、定位所采用的方法中，一方面是直接采取人工目视的方法进行搜索，并借用钢尺、皮尺等辅助设备进行定位，此种方法由于采用人眼识别因此能见度和准确度都存在局限性，特别是在污浊的水质环境下更是难以进行搜索；另一方面则采用水下视频器、潜水器、水下机器人等大中型高端设备，此类设备不仅结构复杂、体积庞大、成本高昂，而且均存在难以测量角度的技术难题，例如现有技术中的中国专利ZL201520304882.0公开的一种水下探测装置，中国专利ZL201410193989.2公开的一种水下探测器，中国专利ZL201510447965.X公开的一种摆动式水下探测装置及其显示方法，中国专利ZL201520215267.2公开的一种用于浅水探测的同步探测装置等，虽然解决了可直观查看水下情况、提高探测准确度等技术问题，但均无法实现对目标物的角度测量和确定；因此本发明研究设计一种用于水下搜索定位的探测装置，能够在污浊的水质环境下实现对物体的搜索探测，并根据距离和角度的测量计算实现准确定位。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种水准式水下探测定位装置，解决了目前各类水下探测设备不能实现角度测量计算的技术难题。

为了实现上述目的，本发明涉及的水准式水下探测定位装置按功能分为水上部分和水下部分两部分，水上部分为显示模块，水下部分包括距离测量模块、角度测量模块和支撑模块，距离测量模块和角度测量模块通过支撑模块连接固定，显示模块通过电缆分别与距离测量模块和角度测量模块连接；所述距离测量模块主体结构为换能器，其采用单波束超声波测量方法，利用换能器发射单波束超声波至远方，并接收经待测结构物或测点反射回来的超声波，通过计算超声波的传播时间和传播速度得出待测结构物或测点的距离；所述角度测量模块主体结构包括倾角仪、水平刻度盘、圆水准器、南北方向指针和位置锁定装置，倾角仪通过支撑模块中Ⅰ号支架安置于南北方向指针的中央上方，水平刻度盘通过支撑模块中Ⅱ号支架安置于南北方向指针的下方，水平刻度盘上设置有圆水准器用于调平，位置锁定装置用于锁定调平后的倾角仪和水平刻度盘的位置，通过读取水平刻度盘与南北方向指针正北方向的夹角，以及倾角仪与水平方向的夹角得出待测结构物或测点的角度；所述显示模块主体结构为设置在陆地上的显示屏，其通过电缆与换能器和倾角仪电连接，能够显示换能器发射出的超声波经待测结构物或测点反射回来的路径最小值以及倾角仪与水平方向的夹角读数；所述支撑模块主体结构包括Ⅰ号支架、Ⅱ号支架、微倾螺旋和底盘，底盘上设置有三个固定结构的Ⅱ号支架，底盘中央的Ⅱ号支架自下而上依次套接有水平刻度盘和南北方向指针，水平刻度盘通过底盘左右两边的Ⅱ号支架依托，每个Ⅱ号支架上设置有微倾螺旋用于调平，底盘中央的Ⅱ号支架顶端安装有可旋转调节结构的Ⅰ号支架，用于支撑连接换能器和倾角仪。

本发明与现有技术相比，解决了在水浑、光线暗的条件下水下搜寻、定位的难题，通过距离测量模块和角度测量模块的配合以获取待测结构物或测点的距离参数和角度参数，从而准确实现定位探测；不仅能够适用于水下大范围内的物体、结构搜寻，而且对搜寻到的结构物或测点进行距离和角度的定位，准确度、精度较高的同时操作简便、成本节约；该装置结构简单，移动方便，测定效果好，测定效率高，应用环境友好。

附图说明：

图1为本发明涉及的水准式水下探测定位装置的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于以下实施方式。

实施例1：