[发明专利]一种可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统

权利要求书

1.一种可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述系统包括：尾端接收模块、首端接收存储模块、设置于尾端接收模块和首端接收存储模块之间的缆式子阵列组和设置于上位机的信号分析处理模块；其中，

所述缆式子阵列组，包括若干段首尾相连的缆式子阵列，每一段缆式子阵列中设置有2ⁿ个甚低频传感器，其中，4≤n≤16，且n为整数，每个缆式子阵列将本子阵列中每一个甚低频传感器对应的位置信息和采集的声音信号打包为该段缆式子阵列的子阵列数据包后，向前一个缆式子阵列传输，由尾端侧的缆式子阵列开始顺序递进式上传，最后经首端侧的缆式子阵列发送至首端接收存储模块；

所述尾端接收模块，用于接收尾端GPS或北斗位置数据及对应的时间数据，并发送至尾端侧的缆式子阵列；

所述首端接收存储模块，用于接收首端GPS或北斗位置数据和对应的时间数据，以及缆式子阵列组发送的所有子阵列数据包，并发送至信号分析处理模块；还用于接收信号分析处理模块发送的同步信号，并发送至缆式子阵列组，所述同步信号控制所有的缆式子阵列同时采集声音信号；

所述信号分析处理模块，用于根据收到的所有子阵列数据包，通过声成像算法计算出声场分布。

2.根据权利要求1所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述缆式子阵列通过接头依次首尾相连形成链式缆式子阵列组，尾端侧的最后一段缆式子阵列与尾端接收模块的接收器之间设置有接头；首端侧的第一段缆式子阵列与首端接收存储模块的数据接收存储器之间设置有接头。

3.根据权利要求1所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述缆式子阵列包括2ⁿ个随机排布的甚低频传感器，且各缆式子阵列的排布方式不重复。

4.根据权利要求3所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述缆式子阵列中的甚低频传感器的声音信号以电流信号形式分组传输到多个采集模块，每个采集模块将本组的甚低频传感器对应的位置信息放置在采集信号数据包中打包后发送至光纤传输模块，光纤传输模块将数据包传输至前一采集模块；由缆尾侧的采集模块开始顺序递进式上传，最后经缆头侧的采集模块形成该子阵列数据包。

5.根据权利要求3所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，当所述甚低频传感器节点为甚低频水听器时，用于测量水中的甚低频声场；当所述甚低频传感器节点为空气次声波甚低频传感器时，用于测量空气中的次声波声场；当所述甚低频传感器节点为地震甚低频传感器时，用于测量地震波场。

6.根据权利要求3所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述缆式子阵列还包括电源转换模块，用于将110V至500V的直流电转换成+24V电压供本段缆式子阵列工作。

7.根据权利要求2所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述接头为四芯接头，包括：直流电源通路、电源地通路、下行光纤通路和上行光纤通路；

所述直流电源通路接入110V至500V的直流电；

所述上行光纤通路，用于从尾端侧的缆式子阵列向首端侧的缆式子阵列传输数据包；

所述下行光纤通路，用于从首端侧的缆式子阵列向尾端侧的缆式子阵列传输同步信号。

8.根据权利要求1所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述尾端接收模块包括导航天线和接收器；其中，

所述导航天线，用于接收GPS或北斗卫星定位系统的尾端位置数据和对应的时间数据，并发送至接收器；

所述接收器，用于接收尾端位置数据和对应的时间数据，并发送至尾端侧的缆式子阵列。

9.根据权利要求1所述的可扩展的甚低频链式探测阵列的探测系统，其特征在于，所述首端接收存储模块包括导航天线和数据接收存储器；其中，

所述导航天线用于接收GPS或北斗卫星定位系统的首端位置数据和对应的时间数据，并发送至数据接收存储器；

所述数据接收存储器，用于接收首端位置数据和对应的时间数据，并和首端侧的缆式子阵列发送的所有子阵列数据包统一存储并发送至信号分析处理模块；还用于接收信号分析处理模块发送的同步信号，并发送至缆式子阵列组的首端侧的缆式子阵列。