[发明专利]适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统及方法

权利要求书

1.一种适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统包括传感器主仓、动力推进和调节模块、定位模块和通讯模块；

所述传感器主仓，用于通过内设的多个不同功能的数据采集装置对水下数据进行采集；

所述动力推进和调节模块设置在传感器主仓外侧，用于通过多个螺旋桨对传感器主仓的移动进行调节控制；

所述定位模块设置在传感器主仓上端，用于通过GPS接收天线接收GPS定位信号；

所述通讯模块设置在传感器主仓上端，用于通过通讯信号接收天线与远程终端进行数据通信。

2.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述传感器主仓内布设有相机、测深声呐、太阳下行辐照度测量仪、水样采集装置、惯性测量单元和控制单元、电池，用于通过内设的多个不同功能的数据采集装置对水下数据进行采集，所述控制单元对相机、测深声呐、太阳下行辐照度测量仪、水样采集装置、惯性测量单元提供工作指令，并对上述传感装置获取的数据进行存储；所述传感器主仓为长流线型的密封体，其上下侧均留有放置传感器的开口，开口处通过在可见光范围内具有较好透光性的材质密封。

3.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述动力推进和调节装置包括一个主螺旋桨和两个副螺旋桨；

所述主螺旋桨位于所述传感器主仓后端，提供前进动力；

所述副螺旋桨包括左副螺旋桨和右副螺旋桨，所述左副螺旋桨和右副螺旋桨分别位于传感器主仓的左右两端并可进行90°旋转，提供上下方向、前进后退和其它角度的动力。

4.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述GPS接收天线和通讯信号接收天线通过刚性连杆与传感器主仓上端相连。

5.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述相机为单镜头多光谱相机或多镜头倾斜摄影测量专用相机。

6.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述测深声呐为单波束声呐。

7.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述太阳下行辐照度测量仪的可测量光谱波段范围与所述相机匹配。

8.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述水样采集装置可根据控制自行开关，并对所采集水样进行密封保存，水样采集装置可根据需要设置多个舱室，用于储存不同站位的水样。

9.如权利要求1所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统，其特征在于，所述惯性测量单元固定在所述传感器主仓内部，与所述GPS接收装置和所述相机焦平面呈相对位置固定的刚性关系。

10.一种用于权利要求1～9任意一项所述的适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统的控制方法，其特征在于，所述适用于大范围浅海珊瑚礁制图的水下光学成像系统的控制方法包括：

当传感器主仓稳定并具备对海底目标进行观测的条件时，控制单元给水样采集装置发出指令，指导其完成所处位置和深度的水样采集，待传感器主仓再次达到稳定，控制单元给相机、测深声呐和太阳下行辐照度仪发出指令，同步开始工作并同步获取数据，上述数据在控制单元完成存储；

待一个数据获取周期完成后，控制单元给动力推进和调节模块发出指令，推进传感器主仓到达下一个数据获取位置；

整个过程中惯性控制单元、定位模块和通讯模块不停止的接收并存储相关数据。