CN102826208B - 高精度海洋磁力测量拖曳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种吃水深度稳定、磁测位置定位准确且可防止与水下障碍物碰撞而损坏磁力仪的高精度海洋磁力测量拖曳装置，设有浮体（1），浮体（1）前端有拖缆连接装置（2），在浮体（1）上固定有前支座（3）及后支座（4），转动杆（5）的一端通过转轴与前支座（3）相接，转动杆（5）的另一端通过销轴与后支座（4）相接，与转动杆（5）相接有长度可调的定深杆（6），定深杆（6）下端固定连接有导流防护罩（7）；在浮体（1）固定有数据处理模块（8），与数据处理模块（8）相接有卫星定位装置（9）及接口电路（10）。

Description

高精度海洋磁力测量拖曳装置
技术领域
本发明涉及一种海洋磁力测量辅助装置，尤其是一种吃水深度稳定、磁测位置定位准确且可防止与水下障碍物碰撞而损坏磁力仪的高精度海洋磁力测量拖曳装置。
背景技术
目前，拖曳测量模式是获取海洋地理空间磁场信息的主要手段。公知的拖曳测量方法是将海洋磁力仪安置于拖曳装置上，由测船用缆绳直接拖带拖曳装置进行航行测量，即实时测量磁测位置（海洋磁力仪所处水平位置）的磁力。为了避免船磁干扰，按有关作业规范，拖带缆绳的长度一般为测船长度的三倍。由于现有的拖曳装置只是简单的无磁性浮球或救生衣，存在如下的问题：
（1）测船航速对磁力仪的吃水深度（即磁力仪距海面的深度）影响较大，当测船航速较低时，磁力仪的吃水深度等于设定的静态吃水深度，即磁力仪距浮球或救生衣的深度；当测船航速较高时，磁力仪受到拖带牵引力的作用产生一定的上浮（其上浮幅度与航速成正比），磁力仪吃水深度小于设定的静态吃水深度。磁力仪吃水深度的变化会影响磁力测量值归算至统一基准面的精度，也会影响对海底磁性目标的探测分辩率。
（2）磁测位置是由测船的位置按直线假设推算得到的，定位误差大，测量精度低，尤其是当测船及拖曳装置受风、流的影响，或者当测船及拖曳装置转弯，即航迹不处于直线状态时，推算得到的磁测位置误差更大，进一步降低了磁力测量的精度。
（3）在搜寻失事沉船、锚链、管道、海缆、水雷等水下目标时，或在水产养殖区作业时，测量拖体常与水下障碍物发生碰撞，昂贵的磁力仪则会因碰撞而损坏或丢失，增加了测量成本。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种吃水深度稳定、磁测位置定位准确且可防止与水下障碍物碰撞而损坏磁力仪的高精度海洋磁力测量拖曳装置。
本发明的技术解决方案是：一种高精度海洋磁力测量拖曳装置，设有浮体，浮体前端有拖缆连接装置，在浮体上固定有前支座及后支座，转动杆的一端通过转轴与前支座相接，转动杆的另一端通过销轴与后支座相接，与转动杆相接有长度可调的定深杆，定深杆下端固定连接有导流防护罩；在浮体固定有数据处理模块，与数据处理模块相接有卫星定位装置及接口电路。
所述浮体是由两个横梁将两个流线型浮筒连接为一体，所述拖缆连接装置位于前端的横梁上。
在导流防护罩前端设有碰撞检测传感器，所述碰撞检测传感器的输出与数据处理模块相接。
本发明采用长度可调的定深杆及导流防护罩，测量时，磁力仪置于导流防护罩内，测船航速对磁力仪的吃水深度影响较小，提高了测量精度及对海底磁性目标的探测分辩率；所设置的数据处理模块及卫星定位装置可对磁测位置准确定位，解决了现有技术因推算所存在的误差问题；当与水下障碍物发生碰撞时，产生的应力使销柱断裂，定深杆将带动磁力仪随转动杆转动而升起，对磁力仪起到保护作用。本发明同现有技术相比，具有吃水深度稳定、磁测位置定位准确且可防止与水下障碍物碰撞而损坏磁力仪等优点。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1的电路原理框图。
图3是本发明实施例2的立体结构示意图。
图4是图3的正视图。
图5是图3的左视图。
图6是图3的俯视图。
图7是本发明实施例2的电路原理框图。
具体实施方式
实施例1：
如图1、2所示：设有无磁材料制成的浮体1，浮体1为一体化船形结构，可直接采用无磁性小船，如小舢板等，浮体1前端有拖缆连接装置2，用以拴系拖缆，在浮体1一侧固定有位于前部的前支座3及位于后部的后支座4，转动杆5的一端通过转轴与前支座3相接，转动杆5的另一端通过销轴与后支座4相接，与转动杆5相接有一根长度可调且位于浮体1一舷的定深杆6。定深杆6最好固定在转动杆5靠近销轴一侧，以获得较大的转动力矩。定深杆6下端固定连接有导流防护罩7，导流防护罩7前端填充有减震材料且为流线型，以减少航行阻力，在浮体1上还固定有数据处理模块8，数据处理模块8采用C51单片机，选用非易失的FLASHRAM记录存储数据，与数据处理模块8相接有卫星定位装置9及接口电路10。卫星定位装置9可采用GPS接收机或GLONASS接收机，接口电路10可采用有线接口（R485、R232等），通过有线（拖缆）外传至测船，也可以采用无线通信接口电路（GPRS或Wi-Fi等），通过无线方式外传。所有结构件均采用玻璃钢、木材、无磁钢等无磁材料制做。
测量时，将磁力仪14安放在导流防护罩7内，根据需要调节定深杆6长度（吃水深度）及在转动杆5上的位置。测船通过缆绳与拖缆连接装置2相接，由测船拖带本发明实施例1进行航行测量。卫星定位装置9可准确确定磁力仪所在的水平位置并传输至数据处理模块8，与此同时磁力仪将所测得的数据也传输至数据处理模块8，数据处理模块8进行存储并通过接口电路10外传至测船。当与水下障碍物发生碰撞时，产生的应力使销柱断裂，定深杆6将带动磁力仪随转动杆5转动而升起，避免磁力仪因碰撞而损坏。
实施例2：
如图3、4、5、6及图7所示，基本结构同实施例1，与实施例1所不同的是浮体1是由前后两个横梁11将两个流线型浮筒12连接为一体，拖缆连接装置2位于前端的横梁11上。在浮体1的两个流线型浮筒12上分别固定有位于前部的两个前支座3及位于后部的两个后支座4，转动杆5为一矩形框架，转动杆5的一端（前边框）通过转轴与两个前支座3相接，转动杆5的另一端（后边框）通过销轴与两个后支座4相接，两根长度可调的定深杆6分别与转动杆5的前边框、后边框相接，两个定深杆6下端均与导流防护罩7固定相接，在导流防护罩7前端设有碰撞检测传感器13，碰撞检测传感器13的输出与数据处理模块8相接。碰撞检测传感器13可以是压力传感器或加速度传感器等，当与水下障碍物碰撞时，碰撞检测传感器13检测到变化的压力或加速度信号，传输至数据处理模块8，由数据处理模块8进行判断并输出报警信号，提示报警。

Claims (3)

1.一种高精度海洋磁力测量拖曳装置，其特征在于：设有浮体（1），浮体（1）前端有拖缆连接装置（2），在浮体（1）上固定有前支座（3）及后支座（4），转动杆（5）的一端通过转轴与前支座（3）相接，转动杆（5）的另一端通过销轴与后支座（4）相接，与转动杆（5）相接有长度可调的定深杆（6），定深杆（6）下端固定连接有导流防护罩（7）；在浮体（1）上固定有数据处理模块（8），与数据处理模块（8）相接有卫星定位装置（9）及接口电路（10）。
2.根据权利要求1所述的高精度海洋磁力测量拖曳装置，其特征在于：所述浮体（1）是由两个横梁（11）将两个流线型浮筒（12）连接为一体，所述拖缆连接装置（2）位于前端的横梁（11）上。
3.根据权利要求1或2所述的高精度海洋磁力测量拖曳装置，其特征在于：在导流防护罩（7）前端设有碰撞检测传感器（13），所述碰撞检测传感器（13）的输出与数据处理模块（8）相接。
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