CN109085612A - 定位设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定位设备，该定位设备包括：底座、所述底座上方设置有弹性组件、所述弹性组件的上方设置有浮球，所述浮球上设置有收发单元、压力开关和处理单元，所述压力开关与所述弹性组件连接，所述处理单元与所述收发单元连接；所述压力开关用于在水压作用下触发处于压缩状态下的所述弹性组件弹起，以使所述浮球脱离所述底座；所述处理单元用于获取所述浮球的定位信息，并通过所述收发单元发送所述定位信息，实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备，提高了寻找落水事故飞机或船舶的效率。

Description

定位设备

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种定位设备。

背景技术

飞机等在飞行过程中或船舶、军舰等运输设备在海上航行过程中可能会因为发生故障、遭遇自然灾害或其他意外事故造成失事，并由此带来灾难性的人员伤亡和财产损失。飞机、船舶、军舰等运输设备当在海上或者海洋上空出事故后，通常会坠入海底，这种情况下想要发现事故设备极其困难，可能会因为救援不及时，造成更多的人员伤亡。

现有技术中，为了记录飞机或船舶等的运行轨迹以及失事前的运行数据，通常在飞机或船舶等最安全的部位安装黑匣子，黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击抗压保护材料，为了防止黑匣子在空难中遭到损坏，记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片。

然而现有技术中，通过在飞机或船舶等安装黑匣子，记录飞机或船舶等的运行轨迹以及运行数据，只能可以判定事故真正原因，避免同类事故再次发生，不仅无法实时传输位置信息，当事故飞机或船舶沉入海底后，更无法与地面进行通讯。

发明内容

针对现有技术中，事故飞机或船舶沉入海底后，无法与地面通讯的问题，本发明提供了一种定位设备，实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备，提高了寻找落水事故飞机或船舶的效率。

本发明提供了一种定位设备，包括：

底座、所述底座上方设置有弹性组件、所述弹性组件的上方设置有浮球，所述浮球上设置有收发单元、压力开关和处理单元，所述压力开关与所述弹性组件连接，所述处理单元与所述收发单元连接；

所述压力开关用于在水压作用下触发处于压缩状态下的所述弹性组件弹起，以使所述浮球脱离所述底座；

所述处理单元用于获取所述浮球的定位信息，并通过所述收发单元发送所述定位信息。

本方案中，通过在底座上设置弹性组件，弹性组件的上方设置浮球，浮球上设置有收发单元、压力开关以及处理单元，压力开关与弹性组件连接，随着定位设备沉入海底，水压逐渐增大，压力开关在水压作用下触发处于压缩状态下的弹性组件，弹出浮球，处理单元获取浮球的定位信息并通过收发单元发送定位信息，实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备。

可选的，所述浮球上还设置有压力传感器；

所述压力传感器与压力开关连接，用于在水压大于预设阈值时，触发所述压力开关打开。

本方案中，通过设置压力传感器，当水压大于预设阈值时，触发所述压力开关打开，进而弹出浮球，进一步保证了合理触发所述压力开关。

可选的，所述设备还包括供电单元，所述供电单元与所述处理单元连接，所述供电单元用于向所述处理单元供电。

可选的，所述供电单元包括太阳能板和蓄电池；

所述太阳能板和所述蓄电池连接，所述太阳能板位于所述浮球的上表面，用于将太阳能转化为电能，为所述蓄电池充电；

所述蓄电池与所述处理单元连接，用于为所述处理单元供电。

本方案中，通过设置太阳能板和蓄电池，使用太阳能板为所述蓄电池充电，绿色环保，节约能源，通过蓄电池为所述处理单元供电，保证处理单元的正常工作。

可选的，所述供电单元还包括电源开关；

所述电源开关的一端与控制器连接，所述电源开关的另一端与所述处理单元连接，所述控制器的另一端与所述蓄电池连接，所述控制器用于控制所述蓄电池为所述处理单元供电，所述控制器还与所述压力开关连接。

可选的，所述处理单元中设置有卫星定位芯片。

本方案中，通过设置卫星定位芯片，实现定位设备的定位。

可选的，所述收发单元包括至少一个天线，或者，至少一个天线阵列。

可选的，所述底座上设置有凹槽，所述凹槽与所述浮球相匹配。

可选的，所述底座包括底板和卡位件，所述卡位件设置在所述底板上方，所述卡位件上设置有所述凹槽。

可选的，所述卡位件与所述底板通过固定件连接。

本发明提供的定位设备，通过在底座上设置弹性组件，弹性组件的上方设置浮球，浮球上设置有收发单元、压力开关以及处理单元，压力开关与弹性组件连接，随着定位设备沉入海底，水压逐渐增大，压力开关在水压作用下触发处于压缩状态下的弹性组件，弹出浮球，处理单元获取浮球的定位信息并通过收发单元发送定位信息，实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备，提高了寻找落水事故飞机或船舶的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的定位设备的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的定位设备的浮球结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的定位设备的底座结构示意图。

附图标记说明：

1、底座

2、弹性组件

3、浮球

4、收发单元

5、压力开关

6、处理单元

7、压力传感器

8、太阳能板

9、蓄电池

10、电源开关

11、控制器

12、凹槽

13、底板

14、卡位件

15、固定件

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在飞机等在飞行过程中或船舶、军舰等运输设备在海上航行过程中可能会因为发生故障、遭遇自然灾害或其他意外事故造成失事，并由此带来灾难性的人员伤亡和财产损失。飞机、船舶、军舰等运输设备当在海上或者海洋上空出事故后，通常会坠入海底，这种情况下想要发现事故设备极其困难，可能会因为救援不及时，造成更多的人员伤亡。为了实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备，提高了寻找落水事故飞机或船舶的效率，本发明提供了一种定位设备。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

图1是本发明实施例一提供的定位设备的结构示意图，如图1所示，本实施例中的定位设备包括：

底座1、所述底座1上方设置有弹性组件2、所述弹性组件2的上方设置有浮球3，所述浮球3上设置有收发单元4、压力开关5和处理单元6，所述压力开关5与所述弹性组件2连接，所述处理单元6与所述收发单元4连接。所述压力开关5用于在水压作用下触发处于压缩状态下的所述弹性组件2弹起，以使所述浮球3脱离所述底座1。所述处理单元6用于获取所述浮球3的定位信息，并通过所述收发单元4发送所述定位信息。

在定位设备的使用过程中，可以将定位设备通过底座1安装在飞机或船舶或其他运行设备中，本发明实施例对定位设备的使用不做限制，只要有沉入海底的风险的设备，且对该有定位需求都可以通过安装该定位设备。

定位设备可以安装在飞机或船舶的任意位置，只要不影响飞机或船舶的正常运行即可，本发明实施例对定位设备的具体安装位置不做限制。通常情况下，将本发明提供的定位设备安装在飞机或船舶相对安全不容易损坏的位置，在一种可能的实施方式中，可以将定位设备安装在飞机的机尾位置，或船舶的船尾位置。

在底座1的上方设置有弹性组件2，在安装本发明提供的定位设备的飞机或船舶处于正常运行的情况下，或者没有沉入湖泊、海洋或河流中时，弹性组件2处于压缩状态，浮球3被底座1固定在飞机或船舶上，弹性组件2可以为弹射装置、弹簧装置等，本发明实施例对弹性组件2的具体结构、形式、弹射力度等不做限制，只要可以将浮球3弹出底座1即可。

浮球3可以为椭球形，也可以为规则球形或者不规则球形等形状，本发明实施例对浮球3的具体形状、大小不做任何限制，只要可以将浮球3弹出底座1即可。

浮球3的材料可以为有机材料、无机材料等，只要浮球3的平均密度小于水的密度，可以漂浮在水面上即可，本发明实施例对浮球3的材料也不做任何限制。

为了控制弹性组件2的工作，浮球3上设置有压力开关5，压力开关5用于在水压作用下触发处于压缩状态下的弹性组件2弹起，以使浮球3脱离所述底座1。

定位设备落入海洋之后，随着定位设备落入水中的深度在不停的增加，定位设备受到的水压也在不停的增大，压力开关5在水压的作用下触发处于压缩状态下的弹性组件2弹起，以使浮球3脱离底座1。

压力开关5触发处于压缩状态下的弹性组件2弹起的水压，可以通过选择不同型号的压力开关5，使压力开关5在一定的压力之下，即会开始工作，触发处于压缩状态下的弹性组件2弹起，也可以通过对压力开关5预设压力阈值，当水压超过预设压力阈值时，压力开关5触发处于压缩状态下的弹性组件2弹起，预设压力阈值可以根据水深计算得出，本发明实施例对压力开关5的工作条件不做限制，只要可以实现将处于压缩状态下的弹性组件2弹起即可。

在浮球3脱离底座1之后，由于浮力的作用，浮球3不断的向上运动，直到漂浮至海洋中，在浮球3漂浮在海洋表面时，处理单元6获取浮球3的定位信息，并通过收发单元4发送定位信息。

处理单元6中可以包括定位装置、定位芯片等，只要可以获取浮球3的定位信息即可，本发明实施例对定位装置的具体形式、型号等不做限制。

本发明提供的定位设备，通过在底座1上设置弹性组件2，弹性组件2的上方设置浮球3，浮球3上设置有收发单元4、压力开关5以及处理单元6，压力开关5与弹性组件2连接，随着定位设备沉入海底，水压逐渐增大，压力开关5在水压作用下触发处于压缩状态下的弹性组件2，弹出浮球3，处理单元6获取浮球3的定位信息并通过收发单元4发送定位信息，实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备。

可选的，为了进一步保证合理触发压力开关5，如图1所示，所述浮球3上还设置有压力传感器7。所述压力传感器7与压力开关连接，用于在水压大于预设阈值时，触发所述压力开关5打开。

预设阈值可以根据定位设备下落的深度设置，例如，当定位设备落入海洋50米时，根据压强计算公式，假设海洋的密度为某一固定值，比如1.2×103kg/m3(千克每立方米)，计算出水深50米时的压强大小，进而计算出相应的压力大小，作为预设阈值，压力传感器7用于在水压大于预设阈值时，触发所述压力开关5打开。本发明实施例对预设阈值的大小、设置方式等都不做任何限制，只要能够满足压力传感器7在水压大于预设阈值时，触发压力开关5打开即可。

在一种可能的实施方式中，图2是本发明实施例二提供的定位设备的浮球结构示意图，所述设备还包括供电单元，所述供电单元与所述处理单元6连接，所述供电单元用于向所述处理单元6供电。

供电单元用于为处理单元6供电，供电单元可以为蓄电池9、太阳能电池等，本发明实施例对供电单元的具体形式不做限制，只要能够与处理单元6连接，并为处理单元6供电即可。

处理单元6经过供电单元的供电之后开始工作，获取所述浮球3的定位信息，并通过所述收发单元4发送所述定位信息。

在一种可能的实施方式中，所述供电单元包括太阳能板8和蓄电池9。

所述太阳能板8和所述蓄电池9连接，所述太阳能板8位于所述浮球3的上表面，用于将太阳能转化为电能，为所述蓄电池9充电；所述蓄电池9与所述处理单元6连接，用于为所述处理单元6供电。

太阳能板8也叫太阳能电池组，多个太阳能电池片按组装的组装件，是太阳能发电系统的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后就形成电流。

太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

太阳能板8铺设在浮球3的上表面，光线可以透过浮球3的上表面照射在太阳能板8上，太阳能板8将光能转化为电能，为蓄电池9充电，蓄电池9与处理单元6连接，处理单元6与收发单元4连接，蓄电池9为处理单元6供电和收发单元4，进而保证处理单元6、收发单元4的正常工作。

本发明提供的定位设备，通过设置太阳能板8和蓄电池9，使用太阳能板8为所述蓄电池9充电，绿色环保，节约能源，通过蓄电池9为所述处理单元6供电，保证处理单元6的正常工作。

可选的，为了控制蓄电池9为处理单元6供电，所述供电单元还包括电源开关10。

所述电源开关10的一端与控制器11连接，所述电源开关10的另一端与所述处理单元连接，所述控制器11的另一端与所述蓄电池9连接，所述控制器11用于控制所述蓄电池9为所述处理单元供电，所述控制器11还与所述压力开关连接。

电源开关10用于控制电路的通断，本发明实施例对电源开关10的具体结构、型号以及形式等不做限制，只要能够控制电路的通断即可。

控制器11用于控制蓄电池9为所述处理单元6供电，在一种可能的实施方式中，当压力开关5在水压作用下触发时，处于压缩状态下的弹性组件2弹起，以使浮球3脱离底座1时，控制器11控制蓄电池9为处理单元6供电。

可选的，为了准确的定位浮球3所在的具体位置，所述处理单元6中设置有卫星定位芯片。

卫星定位系统即全球定位系统(Global Positioning System)，就是使用卫星对某物进行准确定位的技术。可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以便实现导航、定位、授时等功能。可以用来引导飞机、船舶、车辆、以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地，还可以应用到手机等追寻。

卫星定位芯片包含了RF射频芯片，基带芯片及微处理器的芯片组，相关设备通过卫星定位芯片，可以接受由卫星发射的信号，从而完成定位导航的功能。

本方案中，通过设置卫星定位芯片，实现定位设备的定位。

可选的，为了实现卫星通信，所述收发单元4包括至少一个天线，或者，至少一个天线阵列。

天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。本发明实施例中，通过天线传播无线电波，将浮球3的位置信息发送至指定终端，进而搜救人员可通过定位信息寻找到事故设备，为救援提供便利。

收发单元4包括至少一个天线，本发明实施例对天线的具体数量不做限制，只要能够满足定位系统将所述位置信息发送至终端即可。

天线阵列是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。就目前天线通信知识和技术的迅速发展，以及国际上对天线的诸多研究方向的提出，都促使了新型天线的诞生。天线阵列就是研究的一种方向，所谓天线阵列不是简单的将天线排成我们所熟悉的阵列的样子，而是它的构成是阵列形式的。就发射天线来说，简单的辐射源比如点源，对称振子源是常见的构成天线阵列的辐射源。它们按照直线或者更复杂的形式，根据天线馈电电流，间距，电长度等不同参数来构成阵列，以获取最好的辐射方向性。这就是阵列天线的魅力所在，它可以根据需要来调节辐射的方向性能。由此产生出了诸如现代移动通信中使用的智能天线等。在本发明实施例中，收发单元4包括至少一个天线阵列，本发明实施例对天线阵列的具体数量不做限制，只要能够满足定位系统将所述位置信息发送至终端即可。

可选的，图3是本发明实施例三提供的定位设备的底座结构示意图，如图3所示，为了将浮球3放置在底座1上，所述底座1上设置有凹槽12，所述凹槽12与所述浮球3相匹配。

凹槽12与浮球3相匹配，用于放置浮球3，凹槽12的形状和大小可以根据浮球3的具体形状和大小进行设置，本发明实施例对于凹槽12的具体形状和大小等不做具体限制，只要与浮球3相匹配，可以卡住浮球3即可。

可选的，所述底座1包括底板13和卡位件14，所述卡位件14设置在所述底板13上方，所述卡位件14上设置有所述凹槽12。

在具体实施过程中，定位设备通过底座1中的底板13安装或放置在飞机或船舶上，本发明实施例对底板13的形状、材料和大小等不做具体限制。在底板13上方设置有卡位件14，卡位件14上设置有凹槽12，用于将浮球3放置在凹槽12中，并可以卡住浮球3。

可选的，所述卡位件14与所述底板13通过固定件15连接。

本发明提供的定位设备，通过在底座上设置弹性组件，弹性组件的上方设置浮球，浮球上设置有收发单元、压力开关以及处理单元，压力开关与弹性组件连接，随着定位设备沉入海底，水压逐渐增大，压力开关在水压作用下触发处于压缩状态下的弹性组件，弹出浮球，处理单元获取浮球的定位信息并通过收发单元发送定位信息，实现了事故飞机或船舶沉入海底时，发送定位信息至地面通讯设备，提高了寻找落水事故飞机或船舶的效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种定位设备，其特征在于，包括：底座、所述底座上方设置有弹性组件、所述弹性组件的上方设置有浮球，所述浮球上设置有收发单元、压力开关和处理单元，所述压力开关与所述弹性组件连接，所述处理单元与所述收发单元连接；

所述压力开关用于在水压作用下触发处于压缩状态下的所述弹性组件弹起，以使所述浮球脱离所述底座；

所述处理单元用于获取所述浮球的定位信息，并通过所述收发单元发送所述定位信息。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述浮球上还设置有压力传感器；

所述压力传感器与所述压力开关连接，用于在水压大于预设阈值时，触发所述压力开关打开。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括供电单元，所述供电单元与所述处理单元连接，所述供电单元用于向所述处理单元供电。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述供电单元包括太阳能板和蓄电池；

所述太阳能板与所述蓄电池连接，所述太阳能板位于所述浮球的上表面，用于将太阳能转化为电能，为所述蓄电池充电；

所述蓄电池与所述处理单元连接，用于为所述处理单元供电。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述供电单元还包括电源开关；

所述电源开关的一端与控制器连接，所述电源开关的另一端与所述处理单元连接，所述控制器的另一端与所述蓄电池连接，所述控制器用于控制所述蓄电池为所述处理单元供电，所述控制器还与所述压力开关连接。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述处理单元中设置有卫星定位芯片。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述收发单元包括至少一个天线，或者，至少一个天线阵列。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述底座上设置有凹槽，所述凹槽与所述浮球相匹配。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述底座包括底板和卡位件，所述卡位件设置在所述底板上方，所述卡位件上设置有所述凹槽。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述卡位件与所述底板通过固定件连接。