[发明专利]一种基于无人潜艇激光浅海测深装置

说明书

本发明提供一种基于无人潜艇激光浅海测深装置，包括发射模块、接收模块和发送模块，发射模块由激光器、光纤、梯形反射面棱台和高速直流电机组成，激光器发出的激光由多束光纤导向，以不同的方向入射到梯形反射面棱台的反射面上，分别从无人潜艇底部的前方、左前方、右前方、正下方、左下方、右下方射入海底。梯形反射面棱台与梯形接收面棱台是共轴的，在接收模块中，梯形接收面棱台每个面相应的圆心角为1°，梯形接收面棱台每一梯形面作为接收基元是以1.08×10supgt;7/supgt;Hz接收来自海底的回光信息。在无人潜艇缓慢移动的同时，该装置实时地通过发送模块将接收到的回光信息向岸基发送。该装置结构简单，能耗少，移动灵活，适用于浅海测深。

技术领域

本发明涉及利用激光进行海洋探测技术领域，特别是涉及一种基于无人潜艇激光浅海测深装置。

背景技术

从世界经济发展的历史进程来看，从内陆走向海洋是必由之路，各国为了抢占海洋经济纷纷调整海洋政策，开发海洋资源成为当今能源、交通、信息、美食等各方面的热点问题。无论是叶绿素剖面测量、油气管道设计、河口航道、缺氧区的确定，都离不开浅海深度的测量。由于目前广泛使用的船载声呐测深技术在实际测量过程中受到许多限制，船体体积膨大，不利于浅海作业，浅海海域海底地形成为空白。专利A“基于无人海洋测深艇的油电推动动力装置”(CN203937851U)公开了一种探测仪装置，包括海洋测深设备、岸台设备、船台设备，通过344MHz无线通讯方式实现高速双向无线数据通讯，其中船台设备安装在无人海洋测深艇上，实现浅水区域无人作业功能，在船台设备中包含海洋测深设备、船台测量数据采集控制终端、串口服务器、网口集线器、344M船台低频无线数传设备，海洋测深设备与船台测量数据采集控制端相连接，船台测量数据采集控制终端与串口服务器和网口集成器相连接，该网口集成器通过344M船台低频无线数传设备与344M岸台低频无线数传设备建立高速双向无线数据链，通过无线传输与远程桌面实现对船台海洋测深设备的远程控制。但是专利A采用油电推动动力，其艇相当于小船是浮于海面上，尽管具有了灵活性，但是也存在着不稳定性，不利于浅海测深。由于光在水中传播，吸收与散射相当可观，太阳辐射在大洋中1m深吸收62.3％，10m深吸收73.9％，；在近海1m深吸收77.2％，10m深吸收99.6％，因此具有方向性好、单色性好、相干性好的激光用于浅海深度测量是首选。机载激光雷达海洋测深技术的应用能较快地探测近海海域深度，但是运行成本高，所发射的激光强度大，会造成剌眼，由于从飞机发射的激光经过了空气的散射、海水的吸收、海底的漫反射，接收到的光强比海面反射的光强小5～7个数量级，所以低功率发射的激光，回光信息很弱，无法分辨来自海底的回光信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于无人潜艇激光浅海测深装置，解决了浅海海底深度测量的问题。

技术构思：(a)在潜艇中安装浅海测深设备，包括发射模块、接收模块、向岸基发送模块；(b)发射模块采用多路发射激光，接收模块采用多向接收回光信号，发送模块将接收到的回光信息及时传送至岸基信息处理中心；(c)岸基信息处理中心甄别哪些是回光信息，按各路发射各向接收信息综合绘制待测海域地形。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种基于无人潜艇激光浅海测深装置，包括无人潜艇以及设置在无人潜艇内部的发射模块、发送模块和接收模块，其中，无人潜艇位于海面的下方，发射模块、发送模块与接收模块都是由电缆进行连接在一起的，其中，发送模块将接收模块接收到的回光信息发送至岸基信息处理中心。

发射模块由激光器、光纤、梯形反射面棱台、高速直流电机和控制器组成，接收模块由梯形接收面棱台和接收器组成，其中，在发射模块中高速直流电机同轴驱动发射模块中的梯形反射面棱台；在接收模块中高速直流电机同轴驱动接收模块中的梯形接收面棱台；高速直流电机和控制器通过电缆相连，激光器由多路光纤导出，以不同的角度打向梯形反射面棱台，向多个方向射入海底，海底对激光漫反射，有些光射向梯形接收面棱台，经梯形接收面棱台射向接收器，由接收器接收。