申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2020-10-19

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN112363105B

主分类号：G01S1/72

分类号：G01S1/72;G01S1/76

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2021.03.05#实质审查的生效;2021.02.12#公开

摘要：本发明提出一种长时待机远距离水下强声脉冲信标系统，包括水下长时待机值更系统和水下等离子体信标发射系统，通过水下长时待机值更系统、水下等离子体信标发射系统两系统配合工作的方式，实现水声信标长时工作、长距离信标信号传播的能力。大幅度提高搜寻效率和概率，增强水声信标系统的实用性。

主权项：1.一种长时待机远距离水下强声脉冲信标系统，其特征在于：包括水下长时待机值更系统和水下等离子体信标发射系统；所述水下长时待机值更系统包括入水检测电极、接收换能器、值更舱段；所述入水检测电极使用金属螺丝旋入锁紧的方式穿过值更舱段外侧的绝缘端盖伸入值更舱段内部，从而将入水检测电极的输出通过金属螺丝引入值更舱段内部；所述接收换能器使用水密连接头和水密电缆通过值更舱段外侧的绝缘端盖与值更舱段相连，从而将接收换能器的输出经由水密电缆引入值更舱段内部；所述接收换能器以及所述入水检测电极穿过的端盖均为值更舱段外侧的绝缘端盖，所述接收换能器以及所述入水检测电极两者均处于值更舱段外部；所述值更舱段包括值更舱舱体、水下长时待机值更舱内系统；值更舱舱体为水下长时待机值更系统提供一个稳定、独立的工作环境；水下长时待机值更舱内系统布置于值更舱舱体内部，与接收换能器、入水检测电极共同实现水下长时待机值更系统的系统功能，完成水下长时待机值更系统的信号接收、处理；所述水下长时待机值更舱内系统包括入水检测单元、值更供电单元、信号调理单元、信号处理单元；入水检测单元接收入水检测电极从舱外传入的入水检测信号，判断系统是否入水，进而控制值更供电单元是否供电；值更供电单元为整个值更舱内系统其他单元供电，并受入水检测单元控制；接收换能器的输出信号输入至信号调理单元，信号调理单元将信号放大滤波后送至信号处理单元，信号处理单元对信号进行分析判断，若判定收到唤醒信号，则通过串行通信总线设置水下等离子体信标发射系统参数，进行不同模式的工作；所述水下等离子体信标发射系统，包括充电舱段、储能舱段、等离子体放电电极；充电舱段和储能舱段之间通过金属隔板分隔，并通过螺丝锁紧的水密结构紧固；所述等离子体放电电极使用螺丝旋入锁紧的方式穿过储能舱段外侧的端盖，并使用弹簧铜套连接的方式与储能舱段高电压输出接口紧密连接，从而能够将高电压输出至等离子体放电电极正负极；等离子体放电电极放电部分处于储能舱段外部水中，等离子体放电电极从储能舱段得到高电压，在其放电尖端完成最终的水下等离子体电声转换过程，产生强声脉冲并通过水介质向各方向辐射出去；所述充电舱段包括充电舱舱体，所述储能舱段包括储能舱舱体，充电舱舱体和储能舱舱体为水下等离子体信标发射系统提供一个稳定、独立的工作环境；水下等离子体信标发射舱内系统存在于充电舱舱体和储能舱舱体内部，与等离子体放电电极共同实现水下等离子体信标发射系统的功能；所述水下等离子体信标发射舱内系统包括发射供电单元、控制单元、高压生成单元、储能单元、触发单元；所述发射供电单元、控制单元、高压生成单元位于充电舱舱体内，储能单元、触发单元位于储能舱舱体内；发射供电单元在水下长时待机值更系统的数字IO使能控制下，通过电压转换芯片进行电压转换后给控制单元和高压生成单元供电；控制单元通过串行通信总线接收水下长时待机值更系统发来的不同工作模式参数，并生成发射供电单元控制信号，控制发射供电单元的输出电压，从而控制高压生成单元供电电压以控制充电速率，进而控制放电周期；储能单元与高压生成单元相接，进行电能储存；触发单元和储能单元与舱外的等离子体放电电极相连处于同一回路，成为高压放电回路使等离子体放电电极放电，产生脉冲声信号；所述水下长时待机值更系统接收并检测搜寻设备发出的唤醒信号，根据唤醒信号使水下强声脉冲信标系统处于发声示位的工作模式，而在未收到唤醒信号时，水下强声脉冲信标系统处于待机休眠模式；所述水下等离子体信标发射系统完成等离子体脉冲声信号的发射，其发射声源级220dB；所述水下长时待机值更系统和所述水下等离子体信标发射系统通过各自舱段固定对接的方式在结构上完成水密连接，形成一体化系统，并于舱段内部通过串行数据总线和或数字IO线路相连接，进行内部通信，完成水下长时待机值更系统对水下等离子体信标发射系统上电控制以及发送工作使能信号。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种长时待机远距离水下强声脉冲信标系统

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