[发明专利]基于智能浮标和智能潜水器的移动海洋观测网

摘要

本发明公开了一种基于智能浮标和智能潜水器的移动海洋观测网，包括智能浮标系统、智能潜水器系统以及陆地数据终端系统(3)，所述智能浮标系统和智能潜水器系统分别通过由定位卫星(9)和通讯卫星(10)组成的卫星系统与陆地数据终端系统(3)相连接，其中，智能浮标系统用于完成海面至浅海域的自治升沉调查，智能潜水器系统用于完成海面至海底的自治潜航调查。本发明通过节点间通讯，提高定位精度和调查效率，实时数据回传。

主权项

一种基于智能浮标和智能潜水器的移动海洋观测网，其特征在于，包括智能浮标系统、智能潜水器系统以及陆地数据终端系统(3)，所述智能浮标系统和智能潜水器系统分别通过由定位卫星(9)和通讯卫星(10)组成的卫星系统与陆地数据终端系统(3)相连接，其中，智能浮标系统用于完成海面至浅海域的自治升沉调查，智能潜水器系统用于完成海面至海底的自治潜航调查；所述智能浮标系统包括若干个智能浮标(1)，其中，每一个智能浮标(1)均包括：浮标卫星定位天线(11)、浮标卫星通讯天线(12)、浮标无线通讯天线(13)、浮标天线安装支架(14)、浮标本体(15)、浮标水密接插件(16)、浮标电子舱(17)、浮标推进器系统(18)、浮标第一通讯换能器(19)、浮标第一定位换能器(20)、浮标换能器安装支架(21)、浮标用户传感器以及浮标控制系统；其中：所述浮标本体(15)为圆形球体，其内部设有存储空间，方便上浮下沉及水平运动，浮标本体材料需采用耐腐耐碰撞的金属材料；所述浮标卫星定位天线(11)、浮标卫星通讯天线(12)、浮标无线通讯天线(13)均布置在浮标本体(15)的上部，并通过浮标天线安装支架(14)加高固定，以提高通讯性能；所述浮标电子舱(17)安装于浮标本体(15)的内部，为独立的耐压干舱，并通过浮标水密接插件(16)与外部设备电连接；所述浮标水密接插件(16)分布于浮标电子舱(17)的上下舱盖上；所述浮标推进器系统(18)包括4组推进器，所述4组推进器在浮标本体重心所在水平面上呈十字对称分布，且重心需始终低于浮标本体的浮心，以提高浮标本体运动时的稳定性；所述浮标第一通讯换能器(19)和浮标第一定位换能器(20)在浮标本体的外部下方一米处，并通过浮标换能器安装支架(21)与浮标本体(15)刚性连接连接，以减小浮标本体(15)对声信号的反射；所述浮标用户传感器安装在以下任一位置：‑浮标本体(15)内部；‑浮标电子舱(17)内部；‑浮标天线安装支架(14)上；‑浮标换能器安装支架(21)上；所述浮标控制系统设置于所述浮标电子舱(17)内部；和/或所述智能潜水器系统包括若干个智能潜水器(2)，其中，每一个智能潜水器(2)均包括：潜水器第一通讯换能器(45)、潜水器第一定位换能器(46)、潜水器导流罩(47)、潜水器电子舱(48)、潜水器水密接插件(49)、潜水器水袋(50)、潜水器水平翼(51)、潜水器垂直尾翼(52)、潜水器尾推进器(53)、潜水器无线通讯天线(54)、潜水器卫星通讯天线(55)、潜水器卫星定位天线(56)以及潜水器控制系统；其中：潜水器第一通讯换能器(45)和潜水器第一定位换能器(46)均布置于潜水器导流罩(47)的船首位置，以提高声信号性能；所述潜水器电子舱(48)为圆筒状耐压干舱，安装于潜水器导流罩内部，并通过潜水器水密接插件(49)与外部设备电连接；所述潜水器水密接插件(49)分布于潜水器电子舱(48)的上下舱盖平面上；所述潜水器导流罩(47)为椭球形结构，流体阻力小；潜水器导流罩与潜水器电子舱之间安装用户设备、传感器或加装用于船体静力学配平的浮力材料、压载铅块；所述潜水器水袋布置于潜水器导流罩(47)内部偏前侧、潜水器电子舱(48)的下部，用于运动控制过程中船体重力的调节；所述潜水器水平翼(51)为1对，1对潜水器水平翼分别安装于潜水器导流罩左右两侧，为固定翼，起稳定船体平衡的作用；所述潜水器垂直尾翼(52)为1对，1对潜水器垂直尾翼(52)分别安装于潜水器导流罩尾部上下两侧，紧跟潜水器水平翼(51)之后，为固定翼，起稳定船体平衡的作用；所述潜水器尾推进器(53)安装于潜水器导流罩(47)的尾部，用于提供水平推力；所述潜水器无线通讯天线(54)、潜水器卫星通讯天线(55)、潜水器卫星定位天线(56)均布置在向上的潜水器垂直尾翼(52)上，提高安装高度从而提高信号质量；所述潜水器控制系统设置于所述潜水器电子舱(48)内部。