[发明专利]多任务和多频谱声纳

权利要求书

1.一种用于在每个消息中执行多个任务的测量系统，所述测量系统包括用于安装在水上交通工具上的多波束回声测深器系统，所述测量系统包括：

声学收发器；以及

形成单个投影仪阵列的排成一行的多个投影仪，和形成单个水听器阵列的排成一行的多个水听器，

其中，投影仪阵列和水听器阵列被设置形成米尔斯交叉，以使得被投影仪阵列声穿透的条带与多个水听器阵列波束相交；

声学收发器用于在具有相应带宽和中心频率的数量为N的多个非重叠频带下使用；

声学收发器用于合成单个发射机消息，所述单个发射机消息包含来自所述多个非重叠频带中每个频带的一个或多个信号，所述信号支持多个任务；

单个发射机消息用于激励所述投影仪阵列，以使得水体底部的条带被该单个发射机消息中的每个信号声穿透，并且来自声穿透的散射中心的消息回声被返回到水听器阵列；以及

所述频带中的第一频带用于支持第一任务，所述频带中的第二频带用于支持第二任务，所述第一任务频带与所述第二任务频带被宽间隔隔开，以促进对所述声穿透的散射中心的一个或多个依赖于频率的特性进行测量系统识别。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述散射中心包括以下各项中的一个或多个：位于所述水体底部的表面散射中心、位于水体浅底部的体积散射中心和位于水体水柱中的体积散射中心。

3.根据权利要求1所述的测量系统，其中，促进了对相对于垂线具有特定投影角度的反向散射强度的测量系统识别。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其中，促进了对平均角度反向散射强度的测量系统识别。

5. 根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述中心频率中的任意两个中心频率被相应信号带宽中最窄的带宽的至少两倍或者该任意两个中心频率中较低的频率的至少30 %分开。

6.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述水体底部被消息中的所述信号中的每个信号基本上同时声穿透。

7.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述水体底部在单个消息周期中或多个消息周期中被串联地声穿透。

8. 根据权利要求1所述的测量系统，

在声学收发器的发射机中，还包括：N个信号发生器，用于生成包括在所述消息中的信号；以及

在声学收发器的接收机中，针对每个水听器还包括：并行输入滤波器组，所述并行输入滤波器组包括具有对应于所述频带中心频率的相应中心频率的、N个数字实现的带通滤波器。

9.根据权利要求1所述的测量系统，还包括：

用于测深的第一任务设施和用于测深的第二任务设施；

所述第一任务设施使用所述频带中以较低频率为中心的一个频带；并且，

所述第二任务设施使用所述频带中以较高频率为中心的一个频带；

其中，该较低频带的中心频率低于该较高频带的中心频率。

10.根据权利要求9所述的测量系统，其中：

该较低频带具有180-450 kHz范围内的中心频率，用于对具有第一穿越轨道波束宽度和第一穿越轨道条带宽度的条带进行声穿透；并且，

该较高频带具有650-850 kHz范围内的中心频率，用于对具有第二穿越轨道波束宽度和第二穿越轨道波束宽度的条带进行声穿透，其中，第一条带宽度大于第二条带宽度，第二波束宽度小于第一波束宽度。

11.根据权利要求10所述的测量系统，其中，所述单个发射机消息包括连续波信号和调频信号中的一个或两个。

12.根据权利要求9所述的测量系统，其中，所述单个发射机消息包括正交扩频信号。

13.根据权利要求9所述的测量系统，其中，所述单个发射机消息包括相位编码信号。