[发明专利]一种用于海洋探测的浮标微系统

说明书

本发明公开了一种用于海洋探测的浮标微系统，所述浮标微系统包括浮标、水下采集系统、定位系统、数据存储系统，其中：所述定位系统、数据存储系统搭载在浮标上；所述水下信息采集系统位于水下用于采集磁信号和水声信号；所述定位系统用于采集加速度信号与GPS信号，监测浮标的位置与姿态信息；所述数据存储系统用于将定位系统与水下采集系统的信息轮询读取并储存在SD卡上。本发明的浮标微系统体积微小易于布放，结构稳定入水安全，在缩减了浮标体积的同时完成水下磁、水声信息、加速度及GPS信号的监测及存储。

技术领域

本发明属于海洋水下信息采集技术领域，涉及一种海洋浮标，具体涉及一种集成了水下采集系统、定位系统与数据存储系统的海洋探测浮标微系统。

背景技术

针对水下信息的探测一般有两种方法，一种是将传感器装置在测量船上，随船移动进行探测。但测量船目标大、隐蔽性弱及船体自身噪声对探测系统的影响限制了这种方法的应用。另一种是将探测系统搭载在浮标上。海洋浮标是为了测量海洋的环境数据而放置在海平面上的浮动结构，它可以在恶劣海况下，无人看守、长时间不间断运行在海平面上，能够自动地对水下环境进行全面观测。但是浮标体积较大不适用于飞机抛洒等布放方式，且探测信息仅以水声信号为主，仅通过单个矢量水听器不能更好地对空间目标进行定位，因此研究能够综合探测磁信号与水声信号的浮标微系统具有重要意义。

发明内容

本发明针对探测浮漂的应用环境和探测需求，提供了一种体积微小的用于海洋探测的浮标微系统，通过TMR磁传感器、水听传感器、MEMS加速度计、GPS传感器进行水下信息的可靠采集，并通过无线传输系统将数据发送至范围内无人机，使数据实现中继传输。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于海洋探测的浮标微系统，包括浮标、水下采集系统、定位系统、数据存储系统，其中：

所述定位系统、数据存储系统搭载在浮标上；

所述水下信息采集系统位于水下用于采集磁信号和水声信号；

所述定位系统用于采集加速度信号与GPS信号，监测浮标的位置与姿态信息；

所述数据存储系统用于将定位系统与水下采集系统的信息轮询读取并储存在SD卡上。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明的浮标采用球形浮体加装整流罩的方式以保护结构，减少投掷入水时受到的海水冲击力。

2、本发明的水下采集系统面向区域化海洋探测的微型磁异常、水声传感器的系统集成技术并保证传感系统的探测精度。

3、本发明的定位系统利用三轴加速度计和GPS模块监测浮标位置与姿态信息，基于微处理器的低功耗模式工作，由GPS和加速度计定时器触发中断，唤醒微处理器进行信息通信。

4、本发明的数据存储系统基于Freertos操作系统的多任务程序，通过挂载SD卡进行多传感器信号的存储，保证系统能够长时间记录水下信息。

5、本发明的浮标微系统体积微小易于布放，结构稳定入水安全，在缩减了浮标体积的同时完成水下磁、水声信息、加速度及GPS信号的监测及存储。

附图说明

图1是本发明用于海洋探测的浮标微系统的整体结构框图；

图2是浮标的结构示意图，a-浮标整体展开图，b-漂浮状态下的微浮标姿态；

图3是定位系统的软件流程图；

图4是水下信息采集系统的处理框图；

图5是数据存储系统的软件框图。

具体实施方式