[发明专利]一种利用生物作为传感器的水下目标探测方法

说明书

本发明涉及仿生探测设计，属于水下仿生探测领域，具体涉及一种利用生物作为传感器的水下目标探测方法。本发明利用生物作为传感器进行水下探测。生物传感器有自己的生存能力，作为自然传感器它是持久的，拥有无限制的可自供电的自然传感器元件，可以持续监控部署区域，海洋中的有机噪声都可以作为输入信号，在时间上或空间上的覆盖力都是无可比拟的。

技术领域

本发明涉及仿生探测设计，属于水下仿生探测领域，具体涉及一种利用生物作为传感器的水下目标探测方法。

背景技术

在现阶段的声纳探测领域，尽管用于水下航行器监测的传感器系统取得了进展，但对于广阔的海洋环境，传统声纳探测在空间和时间上的覆盖仍然存在很大的差距。传统的探测设备在水下工作时，需要外部电源或者通信电缆，前者续航能力弱，充电困难，后者成本大，机动性和灵活性低；由于长期在水下工作，外壳受到海水侵蚀以及内部精密仪器的耗损限制了探测设备的使用寿命，缺乏持久性；同时，现有的水下探测设备监控范围仍限定在一个特定的较小的目标区域内，在嘈杂或者杂乱的环境里监测质量还受到了很大的影响。

礁石区域浊度低，深度浅，盐水透光性强，海峡区域盐度较高，浊度变化，光穿透状况复杂，河口区域因为淡水汇入海洋，盐度较低而浊度很高，在大陆架等其他地方，深度更大，透光率更低，覆盖面积大，面对如此复杂的海洋环境，相比传统探测设备，海洋中无处不在的生物探测范围更广，探测能力更强，对信息的处理更加高速准确。鱼眼对可见光谱，紫外线和极化都很敏感，鱼类对光刺激会产生定向行为反应，如正趋光性或负趋光性；鱼可以检测声音并确定目标的方向和速度，最远可达25公里(1-180kHz)；鱼类对水中的化学物质变化也极其敏感，有些物种可以检测到1ppm的化学物质，并感知化学源的方向(例如鲑鱼)；鱼类侧线可以检测电流，压力和振荡源的方向及其方向和速度，有些还可以用于电感应。

因此，针对传统水声探测设备的缺陷，本发明提出一种利用生物作为传感器的水下目标探测方法，生物传感器有自己的生存能力，作为自然传感器它是持久的，拥有无限制的可自供电的自然传感器元件，可以持续监控部署区域，生物学无处不在，海洋中的有机噪声都可以作为输入信号，在时间上或空间上的覆盖力都是无可比拟的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用生物作为传感器的水下目标探测方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种利用生物作为传感器的水下目标探测方法，包括以下步骤：

步骤一：利用海洋生物对目标集的响应，建立数据库；

步骤二：对海洋生物进行探测，摄取海洋生物的生物信号；

步骤三：对生物信号进行分析判断，获得目标的信息，并及时发出预警。

本发明还可以包括：

所述的步骤一具体包括：

步骤1.1：选取观察的海洋生物；

步骤1.2：记录下海洋生物在发现水下目标时的特殊反应；

步骤1.3：进行模数转换，用数字信号表征天然的生物信号，对物种进行分类标记，并划分每年的不同时间区段进行编号，以此收录样本信息，建立数据库。

所述的步骤1.1中选取观察的海洋生物为长度大于1.5厘米的巨型海洋生物。

所述的步骤二中对海洋生物进行探测，摄取海洋生物的生物信号，具体为：使用合成孔径声纳成像技术探测海洋生物，得到生物图像信息。

所述的步骤三具体包括：

步骤3.1：将探测到的生物图像信息转化为数字信息作为输入信号，提取物种分类及时间区段信息；