[发明专利]一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统

说明书

本发明属于水声通信领域，涉及一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统，包括：移动PC控制管理终端、水声通信基站、便携水声通信终端及云端数据处理中心，其中：移动PC控制管理终端用于对水声通信基站进行远程连接和操控，把接收数据及时上传至云端数据处理中心；水声通信基站用于与便携水下通信终端进行通信及定位，将便携水下通信终端数据实时传送给移动PC控制管理终端；便携水声通信终端用于与水声通信基站通信；云端数据处理中心用于及时、快速地对移动PC控制管理终端发来的数据进行运算、存储和应答。本发明能够实现潜水员之间及潜水员与船上指挥员之间的通信，能够定位潜水员水下位置，更好地保证潜水员水下作业过程的效率和安全。

技术领域

本发明属于水声通信领域，涉及一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统。

背景技术

海洋工程已经成为当今科学技术研究的一大热点，水声通信是在开发海洋资源和发展海洋军事中的关键技术之一，研究和开发水声通信系统具有非常重要的科研意义和应用价值。海洋工程探索过程中经常有潜水工作者的身影，潜水作业过程中有许多潜在危险，目前仍缺少功能比较完善的潜水通信系统保障潜水员的通信与安全。

在水底工作的潜水员们，他们作业时水下对讲机的不稳定性导致了其交流的不便，而通过手势对话也只有在其他潜水员注意到自己的情况下才能顺利进行，但在水底引起对方注意本来就是一件麻烦事，这就导致了在水下作业发生危险时，潜水员难以及时发出警报，让其他潜水员或者船上以及陆地的人员前来相助。

由于无线电波在水中衰减十分严重，现有的一些水下通信工具都采用声波作为通信媒介，但现有的水声通信系统方案通常只实现了水下潜水员和水面人员，或者水下潜水员之间的点对点通信，功能比较单一，稳定性灵活性较差，难以满足复杂场景下潜水员实际作业时的需求。

发明内容

针对现在技术的不足，本发明提供一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统，该系统满足多场景，支持多用户，集通信和水下定位功能一体。

本发明采用如下技术方案实现：

一种基于水声通信基站的多用户潜水通信定位系统，包括：移动PC控制管理终端、水声通信基站、便携水声通信终端及云端数据处理中心，其中：

移动PC控制管理终端用于对水声通信基站进行远程连接和操控，把接收到的数据及时上传至云端数据处理中心；

水声通信基站用于与便携水下通信终端进行通信及定位，将便携水下通信终端数据实时传送给移动PC控制管理终端；

便携水声通信终端用于接收来自水声通信基站的通信数据，以及发送数据给水声通信基站；

云端数据处理中心用于及时、快速地对移动PC控制管理终端发来的数据进行运算、存储和应答。

优选地，水声通信基站包括：收发换能器、环形水听器阵列、第一水声调制解调器、主控单元、第一操作面板和无线通信模块，其中：

环形水听器阵列与收发换能器共同作用，组成水声通信基站的声头部分，用于估算便携水声通信终端的位置和方位角；

第一水声调制解调器包括：第一接收处理单元、第一发送处理单元及第一信号处理单元；第一发送处理单元用于放大功率和发射信号；第一接收处理单元用于采集、接收信号和滤波处理；第一信号处理单元用于对待发送数据或者接收的数据进行不同算法的处理，完成编码、调制或者是解调、解码，以及定位信号的计算处理；

主控单元运行上层程序，包括取得第一水声调制解调器的信号处理单元的计算结果，发送数据给移动PC控制管理终端，以及从移动PC控制管理终端获得待发送数据和指令；

第一操作面板是水声通信基站的按键界面；

无线通信模块用于与移动PC控制管理终端建立无线连接和与便携水声通信终端进行通信联络。