CN109856653B - 一种深海探测平台多功能通用天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深海探测平台多功能通用天线装置，天线装置包括卫星外罩、无线外罩、透水护罩、Ⅰ号换能器、Ⅱ号换能器、Ⅲ号换能器、北斗接收模块、北斗发射模块、GPS模块和无线信号发射器；北斗接收模块、GPS模块、北斗发射模块安装在卫星外罩的空腔内，无线信号发射器安装在无线外罩的空腔内，卫星外罩和无线外罩之间通过螺纹连接和密封圈密封；Ⅰ号换能器和Ⅰ号换能器基杆、Ⅱ号换能器和Ⅱ号换能器基杆，Ⅲ号换能器和Ⅲ号换能器基杆分别一体硫化成型，Ⅰ号换能器基杆与无线外罩之间通过螺纹连接和密封圈密封；其余连接处为法兰连接和密封圈密封。本发明采用模块拼接式结构，可以实现快速无损拆卸、互换维修及功能拓展。

Description

一种深海探测平台多功能通用天线装置

技术领域

本发明涉及一种深海探测平台多功能通用天线装置，属于海洋环境监测、实时传输和水声探测及通信组网技术领域。

背景技术

随着海洋监测技术的飞速进步和对深远洋探索的需求，各类深海水下探测平台快速发展，如深海UUV，水下滑翔器、剖面浮标等备受科学家和使用者的青睐。此类无人自主探测平台往往成本较低廉，布放、打捞方便，可实现长期、连续、高效观测，而天线装置是此类水下装备不可或缺的部分。

目前常见的深海天线一般直接在元器件外层硫化一层实心橡胶层，此方法对硫化工艺要求高，需要专门制作模具，而且元器件一旦需要拆卸必须得破坏橡胶层且拆卸过程中容易损伤元器件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种深海探测平台多功能通用天线装置，装置采用模块拼接式结构，可以实现快速无损拆卸、互换维修及功能拓展。

一种深海探测平台多功能通用天线装置，天线装置包括卫星外罩、无线外罩、透水护罩、Ⅰ号换能器、Ⅱ号换能器、Ⅲ号换能器、北斗接收模块、北斗发射模块、GPS模块和无线信号发射器；

北斗接收模块、GPS模块、北斗发射模块安装在卫星外罩的空腔内，无线信号发射器安装在无线外罩的空腔内，卫星外罩和无线外罩之间通过螺纹连接和密封圈密封；Ⅰ号换能器和Ⅰ号换能器基杆、Ⅱ号换能器和Ⅱ号换能器基杆，Ⅲ号换能器和Ⅲ号换能器基杆分别一体硫化成型，Ⅰ号换能器基杆与无线外罩之间通过螺纹连接和密封圈密封；其余连接处为法兰连接和密封圈密封。

进一步地，所述无线外罩的外部套装透水护罩，透水护罩与卫星外罩等直径，透水护罩的两端分别与卫星外罩和Ⅰ号换能器的端面接触。

进一步地，所述卫星外罩和无线外罩采用德国盖尔材料，耐压强度高且透波性好。

进一步地，所述北斗接收模块、GPS模块和北斗发射模块均为圆形片状结构，安装适应性强，结构紧凑。

有益效果：

1、本发明将换能器和换能器基杆一体硫化成型后采用法兰连接和O形密封圈的形式进行模块式拼接，可以实现快速无损拆卸、互换维修及功能拓展。

2、本发明的天线装置具备北斗定位功能、北斗通信功能、GPS定位功能、北斗IC卡检测、自检、接收功率检测功能，可以在浮出水面时通过卫星与地面岸站通信、发送定位等信息或接收指令，而且可根据需求在GPS和北斗之间切换使用，兼顾可靠性和数据安全性需求。

3、本发明通过无线信号发射器可以实现远程登录、远程操作、通过无线数据传输功能可对控制中心进行实时检测、控制，也可以在不拆舱的情况下进行控制参数预置或者测量参数读取。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

其中，1—卫星外罩、2—O型密封圈、3—无线外罩、4—透水护罩、5—Ⅰ号换能器基杆、6—螺钉、7—Ⅱ号换能器基杆、8—Ⅲ号换能器基杆、9—螺钉、10—舱体、11—北斗接收模块、12—GPS模块、13—北斗发射模块、14—天线信号发射器、15—Ⅰ号换能器、16—Ⅱ号换能器、17—Ⅲ号换能器。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种深海探测平台多功能通用天线装置，天线装置包括卫星外罩1、无线外罩3、透水护罩4、Ⅰ号换能器15、Ⅱ号换能器16、Ⅲ号换能器17、北斗接收模块11、北斗发射模块13、GPS模块12和无线信号发射器14；

北斗接收模块11、GPS模块12、北斗发射模块13安装在卫星外罩1的空腔内，无线信号发射器14安装在无线外罩3的空腔内，卫星外罩1和无线外罩3之间通过螺纹连接和O形密封圈2密封；Ⅰ号换能器15和Ⅰ号换能器基杆5、Ⅱ号换能器16和Ⅱ号换能器基杆7，Ⅲ号换能器17和Ⅲ号换能器基杆8分别一体硫化成型，Ⅰ号换能器基杆5与无线外罩3之间通过螺纹连接和O形密封圈2密封；其余连接处为法兰连接和O形密封圈2密封。

所述无线外罩3的外部套装透水护罩4，透水护罩4与卫星外罩1等直径，透水护罩4的两端分别与卫星外罩1和Ⅰ号换能器15的端面接触。

所述卫星外罩1和无线外罩3采用德国盖尔材料，耐压强度高且透波性好。

所述北斗接收模块11、GPS模块12和北斗发射模块13均为圆形片状结构，安装适应性强，结构紧凑。

组装过程

第一步，将Ⅰ号换能器15和Ⅰ号换能器基杆5、Ⅱ号换能器16和Ⅱ号换能器基杆7，Ⅲ号换能器17和Ⅲ号换能器基杆8分别硫化成一体，经调试确认完好、待用。

第二步，将薄片圆筒状的北斗接收模块11、GPS模块12、北斗发射模块13安装在卫星外罩1的空腔内，将无线信号发射器14安装在无线外罩3的空腔内，将导线理顺、穿过无线外罩3内腔，拧紧卫星外罩1和无线外罩3之间的螺纹；

第三步，将第二步装好的部件露出的导线理顺，穿过Ⅰ号换能器基杆5内孔，然后拧紧无线外罩3末端和Ⅰ号换能器基杆5首端的螺纹。

第四步，将第三步装好的部件露出的导线理顺，穿过Ⅱ号换能器基杆7内孔，然后用螺钉连接Ⅰ号换能器基杆5末端和Ⅱ号换能器基杆7首端的法兰。

第五步，将第四步装好的部件露出的导线理顺，穿过Ⅲ号换能器基杆8内孔，然后用螺钉连接Ⅱ号换能器基杆7末端和Ⅲ号换能器基杆8首端的法兰。

第六步，将第五步装好的天线装置插入舱体对应的孔内并与舱体10利用法兰固定连接，至此安装结束。

在平台系统布放前，可通过无线通讯数据、传输设计可以实时把仪器的工作状态传送到上位机，及时了解仪器的工作情况，便于布放前的准备。平台在水下时可进行水声探测和通讯，多台可实现水声组网。

当平台系统按工作流程使天线装置露出水面后，可通过卫星与地面岸站通信、发送定位等信息或接收指令；如若平台在无线通讯的范围内时，也可以将存储的测量数据传送到附近的无线电接收终端，在读取数据时采用ftp多线程操作，提高读取速度。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种深海探测平台多功能通用天线装置，其特征在于，天线装置包括卫星外罩、无线外罩、透水护罩、Ⅰ号换能器、Ⅱ号换能器、Ⅲ号换能器、北斗接收模块、北斗发射模块、GPS模块和无线信号发射器；

北斗接收模块、GPS模块、北斗发射模块安装在卫星外罩的空腔内，无线信号发射器安装在无线外罩的空腔内，卫星外罩和无线外罩之间通过螺纹连接和密封圈密封；Ⅰ号换能器和Ⅰ号换能器基杆、Ⅱ号换能器和Ⅱ号换能器基杆，Ⅲ号换能器和Ⅲ号换能器基杆分别一体硫化成型，Ⅰ号换能器基杆与无线外罩之间通过螺纹连接和密封圈密封；其余连接处为法兰连接和密封圈密封；

所述无线外罩的外部套装透水护罩，透水护罩与卫星外罩等直径，透水护罩的两端分别与卫星外罩和Ⅰ号换能器的端面接触；

无线外罩末端和Ⅰ号换能器基杆首端通过螺纹连接，Ⅰ号换能器基杆末端和Ⅱ号换能器基杆首端的法兰通过螺钉连接；Ⅱ号换能器基杆末端和Ⅲ号换能器基杆首端的法兰通过螺钉连接。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述卫星外罩和无线外罩采用德国盖尔材料。

3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述北斗接收模块、GPS模块和北斗发射模块均为圆形片状结构。