[发明专利]一种深海海底观测基站数据准实时获取方法

说明书

本发明涉及一种深海海底观测基站数据准实时获取方法，该方法使用深海滑翔机作为通信中继，其与海底观测基站共同集成Evologic18/34OEM版本水声通信机进行声信道数据交互，水面通信阶段首先接收岸基监控中心配置指令并存储至滑翔机控制系统缓存区，任务观测阶段依托水声通信链路下发基站及其搭载传感装置的作业及配置参数，并获取基站上的关键信息数据或指定的科学数据；等待滑翔机上浮到水面以后，通过铱星链路将滑翔机的观测数据、基站及其搭载传感装置的数据、配置参数返回结果实时回传至岸基监控中心，从而实现岸基监控人员在办公室对海底观测基站系统的监控和作业指令下达。

技术领域

本发明属于深海水声通信领域，具体说是一种深海海底观测基站数据准实时获取方法。

背景技术

深海科学是国际海洋科学的最新前沿，深海技术是海洋工程技术领域中的巨大挑战。针对深海区域水体长期立体观测及近海底综合探测作业需求，深海级海底观测基站携带超大容量电池组，从基站内释放深海AUV开展大范围海底地形精细调查，释放深海ROV在基站附近及AUV调查目标区开展精细探测和高精度作业，并操作光纤地震接收系统开展深海近底高精度地震探测。由于基站位于深海海底，且现有水声通信机作用距离有限，因此岸基监控人员缺乏有效可靠的数据传输手段获取基站及搭载各装备信息，控制深海基站及搭载装备执行相应动作。因此迫切需要设计一款面向大深度海底基站数据准实时获取方法，使岸基监控人员可在办公室实现观测基站系统的监控和作业指令下达。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大深度海底基站数据准实时获取方法。用于解决岸基监控人员对深海级海底观测基站进行监控及指令下达。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种深海海底观测基站数据准实时获取方法，包括以下步骤：

当深海滑翔机在海底观测基站的阈值范围内活动时，海底观测基站将数据通过水声通信的方式发送给深海滑翔机；

当深海滑翔机浮出水面后，深海滑翔机将获取的海底观测基站数据通过铱星通信的方式发送给滑翔机岸基监控中心；

滑翔机岸基监控中心通过以太网链路将海底观测基站数据发送给基站岸基监控中心。

所述海底观测基站数据包括：海底观测基站自身状态数据以及其搭载的各个传感装置的状态数据和科学载荷观测数据。

所述深海滑翔机分为水面通信阶段与水下剖面观测阶段，当处于水面通信阶段时，接收到滑翔机岸基监控中心发送的控制指令后，通过搭载的GPS判断当前位置与海底观测基站之间的距离和方位，若达到海底观测基站的阈值范围内，则设定深海滑翔机为螺旋下潜观测任务模式并开启滑翔机水声通信流程，否则进行滑翔观测，并逐渐靠近海底观测基站。

还包括以下步骤：

滑翔机岸基监控中心获取控制指令，并通过设定的数据协议包格式通过以太网链路转发至滑翔机岸基监控中心；

当深海滑翔机处于水面通信阶段时，通过铱星链路按顺序从滑翔机岸基监控中心下载控制指令并存储在缓存区；

当深海滑翔机开启剖面观测任务后，将缓存区内的数据协议包通过水声通信链路下达至海底观测基站；

海底观测基站将包含控制指令的数据协议包进行分类转发给搭载的各个传感装置，并将执行结果反馈至深海滑翔机。

所述滑翔机水声通信流程，包括以下步骤：

1)深海滑翔机唤醒本地声通进入Burst Data模式，以AT即时消息格式向海底观测基站声通发送系统缓存区内的指令协议包；

2)海底观测基站解析指令协议包信息内容后，以Burst Data模式将反馈数据按照协议格式打包透传至海底观测基站的声通本体，依托水声信道传输至深海滑翔机声通本体；