[发明专利]一种长基线时标定位基阵及其控制方法

权利要求书

1.一种长基线时标定位基阵，其特征在于，包括自沉浮抛载机构、第一舱球、第二舱球和底部锚座；所述第一舱球安装于所述第二舱球的上方，所述第一舱球的顶部与所述自沉浮抛载机构连接，所述第二舱球的底部与所述底部锚座连接，所述自沉浮抛载机构与底部锚座连接，所述第一舱球包括第一内舱球和第一保护舱，所述第二舱球包括第二内舱球和第二保护舱，所述第一内舱球和所述第二内舱球分别位于所述第一保护舱和所述第二保护舱内，所述第一保护舱的底部和所述第二保护舱的顶部还分别设有位置相对应的第一八芯水密接头和第二八芯水密接头，所述第一舱球和所述第二舱球之间以所述第一八芯水密接头和所述第二八芯水密接头作为交互状态信息的通讯、充电、调试接口；

所述第一舱球还包括水声通讯模块；

所述水声通讯模块分别与船载声学装置和海底应答设备信号连接，用于接收所述船载声学装置发送的声学指令，向所述海底应答设备发送基阵定位信息，并将所述海底应答设备返回的水声信号发送至所述船载声学装置，所述船载声学装置根据所述水声信号得到所述海底应答设备的定位信息；

所述第二舱球还包括原子钟主控电路和水声发射电路；所述水声发射电路与所述船载声学装置信号连接，所述船载声学装置完成所述海底应答设备的定位信息后，通过所述原子钟主控电路向所述水声发射电路发送水声信号，并通过所述水声发射电路向所述海底应答设备发射时钟同步信号。

2.根据权利要求1所述的长基线时标定位基阵，其特征在于，所述第一舱球还包括主控电路模块，所述主控电路模块与水声通讯模块连接；

所述水声通讯模块包括第一换能器、带通滤波器、模拟放大器、模数转换器、第一PWM控制器、第一功率放大器；所述第一换能器、带通滤波器、模拟放大器以及模数转换器依次连接，所述第一PWM控制器与所述第一功率放大器连接，所述第一功率放大器与所述第一换能器连接；

所述第一换能器将所述水声信号转换为电信号，所述带通滤波器对所述电信号进行带通滤波，所述模拟放大器和模数转换器分别对所述电信号进行信号放大及模数转换后，将所述电信号发送给所述主控电路模块进行解码和解算，得到所述海底应答设备的应答信息，所述第一PWM控制器和第一功率放大器分别对所述应答信息进行信号调制和信号放大后，通过所述第一换能器将所述应答信息转换为水声信号并发送至所述船载声学装置。

3.根据权利要求1所述的长基线时标定位基阵，其特征在于，所述第一舱球还包括回收定位模块，当所述主控电路模块解算得到所述船载声学装置发送的释放回收指令后，所述回收定位模块打开所述自沉浮抛载机构的释放电压，使得所述长基线时标定位基阵脱离所述底部锚座并上浮；

所述回收定位模块还包括GPS接收数传模块，当所述长基线时标定位基阵上浮到水面后，通过所述GPS接收数传模块接收所述长基线时标定位基阵的GPS位置信息，并将所述GPS位置信息发送至所述船载声学装置。

4.根据权利要求3所述的长基线时标定位基阵，其特征在于，所述第一舱球还包括第一电源模块，所述第一电源模块用于向所述水声通讯模块、主控电路模块和回收定位模块供电。

5.根据权利要求4所述的长基线时标定位基阵，其特征在于，所述水声通讯模块、主控电路模块、回收定位模块以及第一电源模块均设于所述第一内舱球内，且所述第一内舱球内设有一体化电路板，所述水声通讯模块和主控电路模块位于所述一体化电路板的中间位置，所述回收定位模块与第一电源模块分别位于所述一体化电路板的四周，并靠近于所述第一内舱球的外侧内壁。

6.根据权利要求1所述的长基线时标定位基阵，其特征在于，所述水声发射电路包括依次连接的第二PWM控制器、第二功率放大器和第二换能器；接收到所述原子钟主控电路发送的水声信号后，所述第二换能器将水声信号转换为电信号，所述第二PWM控制器和第二功率放大器分别对所述电信号进行信号调制和信号放大后，所述第二换能器将所述电信号转变为水声信号后发送至所述海底应答设备。

7.根据权利要求4或5所述的长基线时标定位基阵，其特征在于，所述第二舱球还包括第二电源模块，所述第二电源模块用于向所述原子钟主控电路和水声发射电路供电。