[发明专利]一种应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统

说明书

本发明公开了一种应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统，属于海洋技术工程领域，包括固定于海底且与海底观测网络通讯连接的接驳基站，接驳基站上设有：导引机构，设于接驳基站的顶部，用于引导混合式垂直剖面仪进行垂直方向上的接驳；限位机构，与混合式垂直剖面仪的头部相适应，设有用于触发锁紧机构的触发机构和无线电能/信号发射单元；锁紧机构，对混合式垂直剖面仪进行锁紧；所述混合式垂直剖面仪上设有无线电能/信号接收单元，用于与无线电能/信号发射单元对接完成充电和信号传输。接驳基站固定于海底，并对垂直往返剖面运动的混合式垂直剖面仪进行垂直方向上的接驳，接驳成功后，接驳站对垂直剖面仪通过水下无线电能补给以及无线数据传输。

技术领域

本发明涉及海洋技术工程领域，具体地说，涉及一种应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统。

背景技术

海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富和可拓展空间，海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，而且覆盖地球71％的海洋对于地球的生态环境和气候变化都有着重大的影响。此外，我们国家拥有着狭长的海岸线，国际上对海洋领土的争端从未停止，因此，海洋跟国家安全息息相关。目前，世界各国都在加快探索海洋观测海洋开发海洋的步伐。

对于海洋的观测，手段之一是通过布放于深海中的海底观测网对某一海域进行定点静态的观测，其特点是带缆线，成本高，布放难度极，并且观测范围局限，海底观测网的通讯与能源补给问题能够通过海缆解决。水下自主航行器是新型的海洋环境移动观测设备，它拥有自主的动力和导航系统，可以装载各种传感器，对海洋环境进行动态、立体的观测，但是其本身续航能力与信息存储能力是有限的，目前，研究者们通过建立水下接驳基站与水下潜航器组成接驳系统来解决这一问题，当水下自主航行器成功停靠在接驳基站后，接驳基站对水下自主航行器进行充电以及信号传输。当前的接驳系统普遍都是水平方向上对水下自主航行器的接驳。水下剖面仪也是一种观测手段，其能够依靠浮力调节机构使自身在水下垂直纵剖面内进行快速的垂直剖面监测，并且可进行坐底静默监测，能量消耗非常低，但是其缺乏水平自由度的直接调节能力，很难克服因洋流产生的漂移。

为了隐蔽性的考虑，当前布放在海底的基站通常是需要无缆线、自带大容量锂电池的形式。为了实现这些海底基站与陆上基站的电能与信息联系，传统的方案之一是：通过缆线使海底的基站与陆地上的岸基相连，数据传输具有很强的实时性，但是该种方法成本高昂，受环境影响很大；另一种方案是：在海面上设有浮标，浮标与水下观测网络之间通过水下声通信进行数据传输，浮标获得数据后再通过卫星通讯传送至陆地上的工作人员，但是水声通讯的数据传输速率极低，远远不能满足大量数据传送的要求。本发明则结合当前水下接驳系统与剖面仪的特点，将剖面仪改装成一个混合式的剖面仪，在竖直方向上与海底的基站进行接驳，接驳后进行信号与电能传输，传输结束后，剖面仪上浮到水面，实现电能与信号海面与海底之间的“搬运”。

发明内容

本发明的目的为提供一种应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统，克服了现有技术中水声通讯的数据传输速率极低，远远不能满足大量数据传送要求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统，包括固定于海底且与海底观测网络通讯连接的接驳基站，接驳基站上设有：

导引机构，设于接驳基站的顶部，用于引导混合式垂直剖面仪进行垂直方向上的接驳；

限位机构，与混合式垂直剖面仪的头部相适应，设有用于触发锁紧机构的触发机构和无线电能/信号发射单元；

锁紧机构，对混合式垂直剖面仪进行锁紧；

所述混合式垂直剖面仪上设有无线电能/信号接收单元，用于与无线电能/信号发射单元对接完成充电和信号传输。