[发明专利]基于UUV平台的低频主动水声探测系统及方法

权利要求书

1.基于UUV平台的低频主动水声探测系统，其特征在于，包括UUV平台主体由前至后顺次分为首部避碰舱段(1)、声源载荷舱段(2)、本体控制舱段(3)、拖曳阵载荷舱段(4)以及尾部推进模块(5)；所述拖曳阵载荷舱段(4)通过导线固定支架连接一个细线拖曳阵；

所述声源载荷舱段(2)安装舷侧参量阵换能器(7)，所述舷侧参量阵换能器(7)利用两列不同频率的原频信号产生差频声信号，进行目标探测，得到目标方位和散射强度；目标在所述差频声信号的激发下，产生散射声波；

所述细线拖曳阵中包含线性水听器阵列，用于采集目标的散射声波得到水声信号；

所述拖曳阵载荷舱段(4)用于接收所述细线拖曳阵采集到的水声信号，对水声信号进行处理，得到目标距离信息和目标方位信息，送入所述本体控制舱段(3)；

所述本体控制舱段(3)获取所述UUV平台的自身位置信息；

所述本体控制舱段(3)根据所述UUV平台的自身位置信息，目标位置信息和散射强度信息，设置运动控制方向和运动控制速度作为运动控制指令对目标进行跟踪，发送所述运动控制指令；

所述尾部推进模块(5)接收所述运动控制指令，驱动所述UUV平台完成匹配的运动，实现对目标的跟踪。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述本体控制舱段(3)外接水声定位与通信信标(8)以及北斗天线(9)；

所述水声定位与通信信标(8)用于与水面控制中心的超短基线定位系统和水声通信系统交互，获取所述UUV平台的自身位置信息和航向信息；

所述北斗天线(9)用于在UUV平台浮出水面时，获取卫星定位的UUV平台的自身位置信息。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述首部避碰舱段(1)上安装避碰声纳(6)，用于测量UUV平台距离海底或障碍物的距离；

所述本体控制舱段(3)外接所述避碰声纳(6)；

所述本体控制舱段(3)获取避碰声纳(6)测量的测量UUV平台距离海底或障碍物的距离，并据此设置安全距离；

所述本体控制舱段(3)在设置运动控制指令时，保证所述UUV平台的位置处于所述安全距离之内。

4.如权利要求1～3任一所述的系统，其特征在于，所述尾部推进模块(5)包括转舵机构(10)和推进器(11)，接收所述本体控制舱段(3)发出的运动控制指令，转舵机构(10)和推进器(11)完成所述运动控制指令，驱动所述UUV平台完成匹配的运动；

所述本体控制舱段(3)根据所述UUV平台的自身位置信息，目标位置信息和散射强度信息，设置运动控制方向和速度作为运动控制指令对目标进行跟踪，具体为：所设置的运动控制指令包括以所述运动控制方向作为所述转舵机构(10)的转动方向，和以所述运动控制速度作为所述推进器(11)的推进速度。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述细线拖曳阵顺次分为首部隔振段(13)、水听器阵列段(14)以及尾部隔振段(15)；

首部隔振段(13)与尾部隔振段(15)分别设置在所述水听器阵列段(14)的两端，用于消减所述水听器阵列段(14)末端的抖动；

所述水听器阵列段包含水听器阵列及信号采集电路，所述水听器阵列用于采集目标的散射声波得到水声源信号；所述信号采集电路对所述水声源信号进行信号放大、模数AD转换得到所述水声信号。