CN110531350A - 一种基于毫米波雷达的水下监测系统 - Google Patents

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CN110531350A CN201910902251.1A CN201910902251A CN110531350A CN 110531350 A CN110531350 A CN 110531350A CN 201910902251 A CN201910902251 A CN 201910902251A CN 110531350 A CN110531350 A CN 110531350A
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叶松
丁川
姜丹丹
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Chengdu Irtech Technology Co Ltd
Chengdu University of Information Technology
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Chengdu Irtech Technology Co Ltd
Chengdu University of Information Technology
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/862—Combination of radar systems with sonar systems

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种基于毫米波雷达的水下监测系统，属于通信技术领域，现提出如下方案，水下监测系统由水下声呐发射器、机载毫米波雷达、中继卫星、水下监测平台组成；水下声呐发射器用于持续或间歇性的在水下发射信号而产生有规律的振动信号，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹，捕捉水面上的振动信号，并将信号转发至中继卫星，中继卫星将振动信号转发至水下监测平台，水下监测平台对振动信号进行解译，获得水下移动设备的地理位置信息。本发明采取的是一种全新的，突破式的通信方式，突破传统的水下和地面的通信方式，通过一种新的方式实现水下和地面上的通信。

Description

一种基于毫米波雷达的水下监测系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的水下监测系统。
背景技术
随着陆地资源的不断消耗，海洋的开发越来越具有特殊的战略地位和军事价值。潜艇、无人水下航行器和水下传感器等水下设备在探索和争夺海洋资源中起到关键作用，然而现有的水下设备很难和水面以上进行通信，通常是采用水面投放大量的浮标，从我国开始研制海洋浮标以来，实时数据传输系统先后采用过多种数据通讯方式，包括短波通讯、NMARSAT-C卫星通讯以及GPRS/CDMA通讯等。各种通讯方式各有优点和局限性，短波通讯抗干扰能力差，误码率高，数据接收率低，NMARSAT-C卫星通讯可靠性高，数据接受率达95％以上，但通讯费用较高，不适合大数据量传输，GPRS/CDMA通讯费用较低，但通讯信号受到浮标到岸边距离的限制。
经检索，专利申请号为CN201410425530.0提出一种Zigbee变频无线传输设备及水下监测系统，该发明专利Zigbee变频无线传输设备中将Zigbee芯片的高频传输模式改成了中频传输，因此信号的传递距离变远，跨越障碍的能力变强，又保存了Zigbee自组网的优点，是一种中短途信号传输效果优秀的设备。并且，将此Zigbee变频无线传输设备应用于水下监测，例如水质的监测等，会使的水质监测能够更方便进行远距离监测；但是，该发明不适用深水、远距离水下监测，存在局限性。
为此，本发明提出一种基于毫米波雷达的水下监测系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于毫米波雷达的水下监测系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于毫米波雷达的水下监测系统，由水下声呐发射器、机载毫米波雷达、中继卫星、水下监测平台组成；其中：
水下声呐发射器：水下声呐发射器可拆卸式固定在水下移动设备上，水下声呐发射器用于持续或间歇性的在水下发射信号而产生有规律的振动信号；
机载毫米波雷达：机载毫米波雷达上安装有毫米波雷达通信系统，采用借助飞行设备来实现实时海面上的巡逻，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹，捕捉水面上的振动信号，并将信号转发至中继卫星；
中继卫星：接收来自机载毫米波雷达的振动信号，并作为中继站，将信号转发至水下监测平台；
水下监测平台：接收来自中继卫星转发的振动信号，并对其进行解译，获得水下移动设备的地理位置信息。
优选的，所述水下移动设备为水下舰艇、潜艇、探测器和水下移动机器人中的一种。
优选的，所述飞行设备为无人机或者飞机。
本发明采取的是一种全新的，突破式的通信方式，突破传统的水下和地面的通信方式，通过一种新的方式实现水下和地面上的通信，具体实施方式为：水下声呐发射器用于持续或间歇性的在水下发射信号而产生有规律的振动信号，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹，捕捉水面上的振动信号，并将信号转发至中继卫星，中继卫星将振动信号转发至水下监测平台，水下监测平台对振动信号进行解译，获得水下移动设备的地理位置信息。本发明主要应用于具有水下和地面的通信过程，其原理：水纹有振动，但是是随机无规律的，水下系统发出的振动是有规律的，相干性的，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于毫米波雷达的水下监测系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种基于毫米波雷达的水下监测系统，由水下声呐发射器、机载毫米波雷达、中继卫星、水下监测平台组成；其中：
水下声呐发射器：水下声呐发射器可拆卸式固定在水下移动设备上，水下声呐发射器用于持续或间歇性的在水下发射信号而产生有规律的振动信号；
机载毫米波雷达：机载毫米波雷达上安装有毫米波雷达通信系统，采用借助飞行设备来实现实时海面上的巡逻，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹，捕捉水面上的振动信号，并将信号转发至中继卫星；
中继卫星：接收来自机载毫米波雷达的振动信号，并作为中继站，将信号转发至水下监测平台；
水下监测平台：接收来自中继卫星转发的振动信号，并对其进行解译，获得水下移动设备的地理位置信息。
本实施方式中，所述水下移动设备为水下舰艇、潜艇、探测器和水下移动机器人中的一种。
本实施方式中，所述飞行设备为无人机或者飞机。
本发明采取的是一种全新的，突破式的通信方式，突破传统的水下和地面的通信方式，通过一种新的方式实现水下和地面上的通信，其具体实施过程为：水下声呐发射器用于持续或间歇性的在水下发射信号而产生有规律的振动信号，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹，捕捉水面上的振动信号，并将信号转发至中继卫星，中继卫星将振动信号转发至水下监测平台，水下监测平台对振动信号进行解译，获得水下移动设备的地理位置信息。本发明主要应用于具有水下和地面的通信过程，其原理：水纹有振动，但是是随机无规律的，水下系统发出的振动是有规律的，相干性的，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于毫米波雷达的水下监测系统，其特征在于，水下监测系统由水下声呐发射器、机载毫米波雷达、中继卫星、水下监测平台组成；其中：
水下声呐发射器：水下声呐发射器可拆卸式固定在水下移动设备上，水下声呐发射器用于持续或间歇性的在水下发射信号而产生有规律的振动信号；
机载毫米波雷达：机载毫米波雷达上安装有毫米波雷达通信系统，采用借助飞行设备来实现实时海面上的巡逻，毫米波雷达会捕捉有规律的波纹，捕捉水面上的振动信号，并将信号转发至中继卫星；
中继卫星：接收来自机载毫米波雷达的振动信号，并作为中继站，将信号转发至水下监测平台；
水下监测平台：接收来自中继卫星转发的振动信号，并对其进行解译，获得水下移动设备的地理位置信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的水下监测系统，其特征在于，所述水下移动设备为水下舰艇、潜艇、探测器和水下移动机器人中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的水下监测系统，其特征在于，所述飞行设备为无人机或者飞机。
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