[发明专利]一种适用于高纬度极寒海域声学水文测量的垂直阵系统

权利要求书

1.一种适用于高纬度极寒海域声学水文测量的垂直阵系统，其特征在于，所述垂直阵系统包括通过高强度绳缆串联的若干个水听器，所述水听器包括：

高灵敏度水听器头，用于接收海洋环境噪声和水声通信信号；

信号采集与调理电路，用于对高灵敏度水听器头进行采集和调理；

传感器模块，用于采集压力、温度、倾角、加速度和方位信息；包括：压力传感器，倾角传感器、加速度传感器、温度传感器和方位传感器；

主控制器，用于控制各模块之间的数据传输；和

高精度实时时钟，用于实现各水听器节点的粗精度同步；

所述水听器还包括供电模块，用于保障电路在-40℃的极低温下能够正常供电；所述供电模块包括耐低温锂电池组和超级电容，所述耐低温锂电池组为水听器供电，最高电压为14.8V，容量为2200mAh，在-40℃下实现充放电；所述超级电容在低温下为高精度实时时钟供电；

当所述系统处于姿态识别工作模式时，所述主控制器还包括：状态自动切换单元；用于使水听器节点设备通过判断系统出入水情况来切换工作状态：当水听器的压力传感器检测到水压的变化、倾角传感器检测到水听器接近于垂直状态和加速度传感器检测到Z轴方向产生连续较大变化时，判断水听器进入海水，则状态自动切换单元切换到连续采集工作状态；当判断水听器离开海水，则状态自动切换单元切换到待机检测状态。

2.根据权利要求1所述的适用于高纬度极寒海域声学水文测量的垂直阵系统，其特征在于，所述水听器还包括：数据存储模块，用于存储水听器采集数据。

3.根据权利要求1所述的适用于高纬度极寒海域声学水文测量的垂直阵系统，其特征在于，当所述系统处于水声通信工作模式时，所述系统还包括：水声通信机；当垂直阵系统入水后，各水听器节点设备处在低功耗的待机检测状态，通过水声通信机向垂直阵系统发送启动信号，每个水听器节点设备接收到启动信号进入连续采集工作状态；并通过水声通信机实时发送暂停、停止或重新配置采样命令。