CN103552676B - 一种浮标式潜艇潜望和通信装置 - Google Patents

一种浮标式潜艇潜望和通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种浮标式潜艇潜望和通信装置。本发明的技术方案要点为：一种浮标式潜艇潜望和通信装置，主要由隐身外壳、旋转平台、高清摄像机、普通摄像机、电子陀螺仪、磁罗盘、步进电机和接收天线构成，隐身外壳由上下两个分体设置的半球形壳体密封对接而成，旋转平台水平设置于上下半球形壳体对接处的上方，并由其下方的步进电机驱动控制，高清摄像机的探头方向沿磁罗盘的上方穿过磁罗盘的中心并正对于磁罗盘一侧的箭头指向，普通摄像机的探头方向与旋转平台上的磁罗盘相对，磁罗盘的圆周方向上标有方向刻度。本发明能够降低潜艇被敌方侦察到的可能性，提高潜艇隐蔽性和战场生存能力，主要应用于潜艇的潜望和通信。

Description

一种浮标式潜艇潜望和通信装置
技术领域
本发明涉及潜艇潜望和通信技术领域，具体涉及一种浮标式潜艇潜望和通信装置。
背景技术
潜艇在海战中具有得天独厚的优势，它可以下潜至一定深度，利用天然屏障——海水掩护隐蔽自己，然后发起突然攻击，给敌方造成措手不及的打击。但是潜艇也有自己的劣势，它在侦察海面情况时，需要上浮至潜望深度，用潜望镜观察海面，这种深度在潜艇作战中被称为“危险模式”，潜艇上浮，露出潜望镜，很容易暴露自己的位置，被敌方雷达或反潜机侦察到，因而遭受致命的打击。同时，目前的潜艇水下通信也一直困扰各国潜艇发展，由于“集肤效应”，高频信号在进入海面时，急剧衰减，无法穿透海水，所以潜艇需要上浮至海面才能与地面取得联系，而低频及甚低频通信虽然穿透性较强，但潜艇需要很长的天线才能接收信号，并且地面站建设庞大，成本极高，低频通信频带很窄，容量小，传输速率也很低下。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种浮标式潜艇潜望和通信装置，使用该装置潜艇无需上浮至潜望深度，只需用电缆线将本装置从潜艇释放上浮至海面，由装在上面的摄像机拍摄画面并传回至潜艇，即可完成侦察。同时，本装置上安装了用于与地面站通信的接收天线，这样浮在海面上就可顺利接收地面发来的信号，所以潜艇无需上浮就可完成所有侦察通信过程，并且本装置的外壳采用隐身材料，这大大降低了潜艇侦察海面情况或与地面站通信时暴露目标的可能性，提高了潜艇的隐蔽性和战场生存能力。
本发明的技术方案为：一种浮标式潜艇潜望和通信装置，其特征在于主要由隐身外壳、旋转平台、高清摄像机、普通摄像机、电子陀螺仪、磁罗盘、步进电机和接收天线构成；
所述的隐身外壳由上下两个分体设置的半球形壳体密封对接而成，其中下半部分半球形壳体为金属材质，上半部分半球形壳体为透明高强材质的面罩，该隐身外壳的重量分布于下半部分，并且直径为400-500mm；
所述的旋转平台水平设置于上下半球形壳体对接处的上方，并由其下方的步进电机驱动控制，该旋转平台上分别设置有高清摄像机固定架、普通摄像机支架、磁罗盘、箭头和接收天线；
所述的高清摄像机水平固定于高清摄像机固定架上，其焦距可调并进行真空密封，该高清摄像机的探头方向沿磁罗盘的上方穿过磁罗盘的中心并正对于磁罗盘一侧的箭头指向；
所述的普通摄像机竖直固定于普通摄像机支架上，其探头方向与旋转平台上的磁罗盘相对；
所述的磁罗盘的圆周方向上标有方向刻度，其上部的指针一端指向北，一端指向南，并且该指针的南北指向不会随旋转平台的旋转而变化；
所述的电子陀螺仪设置于隐身壳体的内部，并且分别与高清摄像机和普通摄像机结合工作，用于防止摄像机的抖动。
本发明所述的浮标式潜艇潜望和通信装置通过电缆线与潜艇内的计算机系统相连接，电缆线的内部包含有控制线和信息传输线，通过控制线和信息传输线可将画面信息和信号信息传输至潜艇内，所述的电缆线由安装在潜艇上的收卷装置控制收放，并且该电缆线的长度为300-400m。该装置还连接有故障报警器，故障报警器在本装置浮至海面开始工作前，自动进行整体系统检测，发现故障时，就发送故障信号至潜艇，立刻停止工作，以免造成侦查画面、情报出错。
本发明的工作原理过程如下：当需要侦查海面情况时，潜艇工作人员释放电缆线，在浮力作用下，本装置自行上浮至海面，随着本装置稳定下来，跟随潜艇平稳漂浮前行，潜艇人员便可启动本装置。自检完成后，无故障，高清摄像机和普通摄像机自动开启，然后潜艇人员可控制步进电机旋转，使旋转平台转动，进行360°全方位拍摄，普通摄像机俯视拍摄，监测磁罗盘指针指向与旋转平台夹角变化，辨别拍摄方向，进行定向，所有的拍摄画面信息由电缆线传输至潜艇，这样潜艇端就可以获得准确的情报，而接收天线只要浮出水面，则随时可以接收地面站发来的信号。侦察通信完毕后，关闭本装置，潜艇人员操作收卷装置，收回电缆线，本装置也就被收回，完成一次侦查拍摄及接收通信过程。
本发明的有益效果为：1、作战中，潜艇无需上浮，即可完成侦察海面的任务，提高潜艇侦察作战效率，2、提供了一种相对安全低成本与地面的通信方式，3、降低潜艇被敌方侦察到的可能性，提高潜艇隐蔽性和战场生存能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的装配结构图，图3是本发明的内部电路模块图。
图面说明：1、隐身外壳，2、旋转平台，3、高清摄像机，4、普通摄像机，5、磁罗盘，6、步进电机，7、接收天线，8、箭头，9、电缆线。
具体实施方式
结合附图详细描述实施例。一种浮标式潜艇潜望和通信装置，主要由隐身外壳1、旋转平台2、高清摄像机3、普通摄像机4、电子陀螺仪、磁罗盘5、步进电机6和接收天线7构成；
所述的隐身外壳1由上下两个分体设置的半球形壳体密封对接而成，其中下半部分半球形壳体为金属材质，上半部分半球形壳体为透明高强材质的面罩，该隐身外壳1的重量分布于下半部分，利于本装置随潜艇在大海中漂浮前进，并且隐身壳体1的直径为400-500mm，整个隐身壳体1的内部抽成真空，防止海上温度急剧变化而在摄像机探头上或透明面罩上形成水汽，影响摄像机拍摄画面的清晰度；
所述的旋转平台2水平设置于上下半球形壳体对接处的上方，并由其下方的步进电机6驱动控制，该旋转平台2上分别设置有高清摄像机固定架、普通摄像机支架、磁罗盘5、箭头8和接收天线7；
所述的高清摄像机3水平固定于高清摄像机固定架上，其焦距可调并进行真空密封，该高清摄像机3的探头方向沿磁罗盘5的上方穿过磁罗盘5的中心并正对于磁罗盘一侧的箭头8指向，所述的高清摄像机3随着旋转平台2旋转，可进行整个圆周方向的拍摄；
所述的普通摄像机4竖直固定于普通摄像机支架上，其探头方向与旋转平台2上的磁罗盘5相对，俯视拍摄旋转平台2，检测旋转平台2的旋转方向，拍摄高清摄像机3的拍摄方向和磁罗盘5指针所指方向夹角的变化，从而确定高清摄像机3的拍摄方向；
所述的磁罗盘5的圆周方向上标有方向刻度，其上部的指针一端指向北，一端指向南，并且该指针的南北指向不会随旋转平台2的旋转而变化，旋转平台2旋转时，高清摄像机3的拍摄方向与磁罗盘5指针指向的夹角发生变化，可以由竖直设置的普通摄像机4拍摄信息，检测夹角的动态变化，利用与磁罗盘5指针指北方向的夹角来确定高清摄像机3拍摄的方向，进而定向，关于磁场南北极和地理南北极存在的磁偏角，可以进行偏差计算校正，最后获得准确的方向；
所述的电子陀螺仪设置于隐身壳体1的内部，并且分别与高清摄像机3和普通摄像机4结合工作，用于防止摄像机的抖动，降低海水的波动对摄像机拍摄效果的影响。
本发明所述的浮标式潜艇潜望和通信装置通过电缆线9与潜艇内的计算机系统相连接，电缆线9的内部包含有控制线和信息传输线，通过控制线和信息传输线可将画面信息和信号信息传输至潜艇内，所述的电缆线9由安装在潜艇上的收卷装置控制收放，并且该电缆线的长度为300-400m，该装置还连接有故障报警器，故障报警器在本装置浮至海面开始工作前，自动进行整体系统检测，发现故障时，就发送故障信号至潜艇，立刻停止工作，以免造成侦查画面、情报出错。

Claims (2)

1.一种浮标式潜艇潜望和通信装置，其特征在于主要由隐身外壳、旋转平台、高清摄像机、普通摄像机、电子陀螺仪、磁罗盘、步进电机和接收天线构成；
所述的隐身外壳由上下两个分体设置的半球形壳体密封对接而成，其中下半部分半球形壳体为金属材质，上半部分半球形壳体为透明高强材质的面罩，该隐身外壳的重量分布于下半部分，并且直径为400-500mm；
所述的旋转平台水平设置于上下半球形壳体对接处的上方，并由其下方的步进电机驱动控制，该旋转平台上分别设置有高清摄像机固定架、普通摄像机支架、磁罗盘、箭头和接收天线；
所述的高清摄像机水平固定于高清摄像机固定架上，其焦距可调并进行真空密封，该高清摄像机的探头方向沿磁罗盘的上方穿过磁罗盘的中心并正对于磁罗盘一侧的箭头指向；
所述的普通摄像机竖直固定于普通摄像机支架上，其探头方向与旋转平台上的磁罗盘相对；
所述的磁罗盘的圆周方向上标有方向刻度，其上部的指针一端指向北，一端指向南，并且该指针的南北指向不会随旋转平台的旋转而变化；
所述的电子陀螺仪设置于隐身壳体的内部，并且分别与高清摄像机和普通摄像机结合工作，用于防止摄像机的抖动。
2.根据权利要求1所述的浮标式潜艇潜望和通信装置，其特征在于：所述的浮标式潜艇潜望和通信装置通过电缆线与潜艇内的计算机系统相连接，电缆线的内部包含有控制线和信息传输线，通过控制线和信息传输线可将画面信息和信号信息传输至潜艇内，所述的电缆线由安装在潜艇上的收卷装置控制收放，并且该电缆线的长度为300-400m。
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