CN112583494A - 深海潜标无线传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深海潜标无线传输系统及方法，所述系统包括：自沉浮水面单元以及位于海水中不同深度处的若干个水下潜标子系统，所述自沉浮水面单元可悬浮在海面以下一定深度并每隔一段时间上浮至水面进行数据传输待命；所述若干个水下潜标子系统与所述自沉浮水面单元之间通过无线水声通信网络进行分时数据传输，分别接收位于不同深度处的水下潜标子系统采集的数据，所述自沉浮水面单元将接收到的数据通过卫星通信系统回传至岸基数据中心。所述系统除了实现全潜标设备小时级别的实时化传输外，借助自沉浮控制确保水面单元的隐蔽安全。

Description

深海潜标无线传输系统及方法

技术领域

本发明涉及海洋环境数据监测及采集技术领域，尤其涉及一种深海潜标无线传输系统及方法。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，要认识海洋、开发和利用海洋就要进行海洋调查。高新技术的海洋装备是海洋调查的重要保障。为发现海洋新现象、验证海洋新理论和满足海洋科学发展需求，在研究海域获取长周期海洋科学数据主要靠布放深海潜标和海面浮标两种方式。现在技术在进行深海潜标的观测时，无法将观测的科学数据实时的传回地面控制中心，需要每年进行潜标的回收以便获取过去时间段得到的科学数据，耗费大量的人力、物力成本。由于潜标工作周期通常为数年，所观测记录下的海洋环境数据只能在成功回收后获得。数据质量如果出现问题就耗费大量的时间；而且获得的数据不具有实效性，无法获得现场实时海洋环境因素观测数据，更无法根据应急需要远程监测海洋状态。

目前获取实时海洋环境数据的方式除了准实时方式(1-3个月传输一次)外，还有借助水面浮标(长期暴露在海面)和点对点水声通信的无线实时化潜标系统。前者的优势是多个通信子单元隐蔽在水下，确保整个系统的安全，缺点是无法达到小时或天级别的传输频次，只能准实时传输数据。后者的优势是数据传输可以达到小时级别的传输频次，但是缺点是水面通信单元一直暴露在海面，无法保证系统的安全隐蔽，同时，目前的水声通信单元只能实现水下500米内的点对点通信，实现不了整个潜标系统全部设备的实时化传输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种安全性好，且能保证传输频次的深海潜标无线传输系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种深海潜标无线传输系统，其特征在于包括：自沉浮水面单元以及位于海水中不同深度处的若干个水下潜标子系统，所述自沉浮水面单元可悬浮在海面以下一定深度并每隔一段时间上浮至水面进行数据传输待命；所述若干个水下潜标子系统与所述自沉浮水面单元之间通过无线水声通信网络进行分时数据传输，分别接收位于不同深度处的水下潜标子系统采集的数据，所述自沉浮水面单元将接收到的数据通过卫星通信系统回传至岸基数据中心。

优选的，所述自沉浮水面单元在水面以下时，位于水深30m-50m处。

进一步的技术方案在于：所述自沉浮水面单元包括玻璃浮球，所述玻璃浮球的下侧设置有PVC壳体，所述玻璃浮球内设置有第七水声通信机、供电模块和控制模块，所述PVC壳体内设置有液压机构，通过所述液压机构将所述PVC壳体分为上下两部分，所述液压机构上侧封闭的PVC壳体内为空气，所述液压机构下侧的PVC壳体内充满油，所述PVC壳体的下端还固定有油囊和换能器，所述油囊与所述PVC壳体的下端部分相连通，且油囊内充满油，所述PVC壳体的上侧设置有推进器，所述卫星通信模块、水声通信机、液压机构以及推进器受控于所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下进行动作，所述换能器的电源输入端与所述电源模块的电源输出端连接，用于为所述换能器提供输入电源，所述电源模块的电源输出端与所述自沉浮水面单元中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；通过玻璃浮球内的控制模块控制液压机构动作，将油囊内的油泵入或泵出PVC壳体，以改变自沉浮水面单元的浮力，达到自沉浮水面单元根据数据传输需求自动沉浮的效果；推进器作为上浮时的辅助动力装置，确保自沉浮水面单元在数据传输阶段快速出水并维持出水高度及姿态。

进一步的技术方案在于：所述水下潜标子系统包括位于水深500米处的第一水下潜标子系统、位于水深1000米处的第二水下潜标子系统、位于水深2000米处的第三水下潜标子系统、位于水深3000米处的第四水下潜标子系统、位于水深4000米处的第五水下潜标子系统以及位于水深5000米处的第六水下潜标子系统，所述第一水下潜标子系统至第六水下潜标子系统与所述自沉浮水面单元之间通过无线水声通信网络进行数据交互。

进一步的技术方案在于：所述第一水下潜标子系统包括第一水声通信机节点和两台75K ADCP设备，所述第一水声通信机节点通过串口分别与两台75K ADCP设备连接，所述75K ADCP设备用于采集海流剖面数据；

所述第二水下潜标子系统包括第二水声通信机节点、第一CTD和第一单点海流计，所述第二水声通信机节点通过串口分别与第一CTD以及第一单点海流计连接，通过所述第一CTD以及第一单点海流计采集海水深度为1000米处的单点温度、盐度、深度和海流等环境信息；

所述第三水下潜标子系统包括第三水声通信机节点、第二CTD和第二单点海流计，所述第三水声通信机节点通过串口分别与第二CTD以及第二单点海流计连接，通过所述第二CTD以及第二单点海流计采集海水深度为2000米处的单点温度、盐度、深度和海流等环境信息；

所述第四水下潜标子系统包括第四水声通信机节点、第三CTD和第三单点海流计，所述第四水声通信机节点通过串口分别与第三CTD以及第三单点海流计连接，通过所述第三CTD以及第三单点海流计采集海水深度为3000米处的单点温度、盐度、深度和海流等环境信息；

所述第五水下潜标子系统包括第五水声通信机节点、第四CTD和第四单点海流计，所述第五水声通信机节点通过串口分别与第四CTD以及第四单点海流计连接，通过所述第四CTD以及第四单点海流计采集海水深度为4000米处的单点温度、盐度、深度和海流等环境信息；

所述第六水下潜标子系统包括第六水声通信机节点、第五CTD和第五单点海流计，所述第六水声通信机节点通过串口分别与第五CTD以及第五单点海流计连接，通过所述第五CTD以及第五单点海流计采集海水深度为5000米处的单点温度、盐度、深度和海流等环境信息。

进一步的技术方案在于：当自沉浮水面单元深度值介于30-50米之间，液压机构不动作。

进一步的技术方案在于：当自沉浮水面单元深度值小于30米时，将油囊中的油泵入PVC壳体内，以减小油囊内油量，减小油囊浮力，确保水面通信子系统继续下沉，直至深度值介于30-50米之间，并停止液压机构动作；大于50米时，将PVC壳体中的油泵入油囊中，以增加油囊内油量，加大油囊浮力，确保水面通信子系统继续上浮，直至深度值介于30-50米之间，并停止液压机构动作。

本发明实施例还公开一种深海潜标无线数据传输方法，所述方法使用所述的传输系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)自沉浮水面单元按照用户预先设定时间间隔自主上浮至水面待命；

2)位于水下500米处的第一水下潜标子系统中的第一水声通信机节点连接2台75KADCP设备，这2套设备每小时工作一次，采集到的海流剖面数据保存至本地存储单元后，将数据通过串口送给第一水声通信机节点，第一水声通信机节点收到数据后，马上给自沉浮水面单元的第七水声通信机发送唤醒指令，握手成功后将2台75K ADCP设备剖面海流数据借助水声信道传输至自沉浮水面单元，自沉浮水面单元收到第一水下潜标子系统数据后，通过串口把数据发送给卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发送休眠指令给第一水声通信机节点，休眠第一水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

3)自沉浮水面单元将第一水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下1000米处的第二水下潜标子系统中的第二水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第二水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第二水声通信机节点，休眠第二水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

4)自沉浮水面单元将第二水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下2000米处的第三水下潜标子系统中的第三水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第三水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第三水声通信机节点，休眠第三水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

5)自沉浮水面单元将第三水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下3000米处的第四水下潜标子系统中的第四水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第四水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第四水声通信机节点，休眠第四水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

6)位于水深4000米的第五水下潜标子系统以及位于水深5000米的第六水下潜标子系统按照步骤3)中的操作依次完成，直至完成整个潜标无线传输系统的数据传输，最后，自沉浮水面单元休眠，并控制自沉浮水面单元下沉至水下30-50米范围，等待下一个传输周期的到来。

优选的，所述时间间隔为1小时、2小时或3小时。

进一步的技术方案在于：在进行水声组网通信的过程中，根据信道特性，自适应选择FSK低速数据调制解调方式和QPSK高速数据调制解调方式。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述系统基于自沉浮水面单元和一对多水下潜标子系统进行组网通信，除了实现全潜标设备小时级别的实时化传输外，借助自沉浮控制确保水面单元的隐蔽安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例所述系统的原理框图；

图2是本发明实施例所述系统中自沉浮水面单元的结构示意图；

图3是本发明实施例所述系统中水下潜标子系统的结构示意图；

其中：1、自沉浮水面单元；1-1、玻璃浮球；1-2、PVC壳体；1-3、液压机构；1-4、油囊；1-5、换能器；1-6、推进器；2、水下潜标子系统；3、卫星通信系统。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明实施例公开了一种深海潜标无线传输系统，自沉浮水面单元1以及位于海水中不同深度处的若干个水下潜标子系统2，所述自沉浮水面单元1可悬浮在海面以下一定深度并每隔一段时间上浮至水面进行数据传输待命，优选的，所述自沉浮水面单元1在水面以下时，位于水深30m-50m处；所述若干个水下潜标子系统2与所述自沉浮水面单元1之间通过无线水声通信网络进行分时数据传输，分别接收位于不同深度处的水下潜标子系统2采集的数据，所述自沉浮水面单元1将接收到的数据通过卫星通信系统3回传至岸基数据中心。

进一步的，如图2所示，所述自沉浮水面单元1包括玻璃浮球1-1，所述玻璃浮球1-1的下侧设置有PVC壳体1-2，所述玻璃浮球1-1内设置有卫星通信模块、第七水声通信机、供电模块和控制模块；所述PVC壳体1-2内设置有液压机构1-3，通过所述液压机构1-3将所述PVC壳体1-2分为上下两部分，所述液压机构1-3上侧封闭的PVC壳体1-2内为空气，所述液压机构1-3下侧的PVC壳体1-2内充满油；所述PVC壳体1-2的下端还固定有油囊1-4和换能器1-5，所述油囊1-4与所述PVC壳体1-2的下端部分相连通，且油囊1-4内充满油，所述PVC壳体1-2的上侧设置有推进器1-6；所述卫星通信模块、水声通信机、液压机构以及推进器受控于所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下进行动作，所述换能器1-5的电源输入端与所述电源模块的电源输出端连接，用于为所述换能器提供输入电源，所述电源模块的电源输出端与所述自沉浮水面单元1中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；通过玻璃浮球内的控制模块控制液压机构动作，将油囊内的油泵入或泵出PVC壳体，以改变自沉浮水面单元的浮力，达到自沉浮水面单元根据数据传输需求自动沉浮的效果；推进器1-6作为上浮时的辅助动力装置，确保自沉浮水面单元1在数据传输阶段快速出水并维持出水高度及姿态。

自沉浮水面单元1大多数时间是隐藏在水下30-50米水深处，而不是一直漂浮在水面上工作，按照每小时回传一组数据的要求，该小时内自沉浮水面单元1工作过程如下：非数据传输阶段，玻璃浮球1-1内的控制模块根据实时的深海压力传感器数据判断水面通信子系统在水下的深度，进而控制液压机构和推进器进行自沉浮；如果深度值介于30-50米之间，液压机构不动作，小于30米时，将油囊中的油泵入PVC壳体内，以减小油囊内油量，减小油囊浮力，确保自沉浮水面单元1继续下沉，直至深度值介于30-50米之间，并停止液压机构动作；大于50米时，将PVC壳体中的油泵入油囊中，以增加油囊内油量，加大油囊浮力，确保自沉浮水面单元1继续上浮，直至深度值介于30-50米之间，并停止液压机构动作；数据传输阶段，液压机构将PVC壳体中的油全部泵入油囊中，以增加油囊内油量，最大化油囊浮力，同时启动PVC壳体两侧的推进器，确保自沉浮水面单元1上浮至水面并保持出水姿态和高度，直至数据传输结束，进入非数据传输阶段，如此往复，每小时传输一次深海数据。

进一步的，所述水下潜标子系统可以包括位于水深500米处的第一水下潜标子系统、位于水深1000米处的第二水下潜标子系统、位于水深2000米处的第三水下潜标子系统、位于水深3000米处的第四水下潜标子系统、位于水深4000米处的第五水下潜标子系统以及位于水深5000米处的第六水下潜标子系统，所述第一水下潜标子系统至第六水下潜标子系统与所述自沉浮水面单元之间通过无线水声通信网络进行数据交互，需要说明的是，所述水下潜标子系统还可以包括位于其它深度的水下潜标子系统，在此不做赘述。

进一步的，所述第一水下潜标子系统包括第一水声通信机节点和两台75K ADCP设备，所述第一水声通信机节点通过串口分别与两台75K ADCP设备连接，所述75K ADCP设备用于采集海流剖面数据；

所述第二水下潜标子系统包括第二水声通信机节点、第一CTD和第一单点海流计，所述第二水声通信机节点通过串口分别与第一CTD以及第一单点海流计连接，通过所述第一CTD以及第一单点海流计采集海水深度为1000米处的单点温度、盐度、深度和海流环境信息；

所述第三水下潜标子系统包括第三水声通信机节点、第二CTD和第二单点海流计，所述第三水声通信机节点通过串口分别与第二CTD以及第二单点海流计连接，通过所述第二CTD以及第二单点海流计采集海水深度为2000米处的单点温度、盐度、深度和海流环境信息；

所述第四水下潜标子系统包括第四水声通信机节点、第三CTD和第三单点海流计，所述第四水声通信机节点通过串口分别与第三CTD以及第三单点海流计连接，通过所述第三CTD以及第三单点海流计采集海水深度为3000米处的单点温度、盐度、深度和海流环境信息；

所述第五水下潜标子系统包括第五水声通信机节点、第四CTD和第四单点海流计，所述第五水声通信机节点通过串口分别与第四CTD以及第四单点海流计连接，通过所述第四CTD以及第四单点海流计采集海水深度为4000米处的单点温度、盐度、深度和海流环境信息；

所述第六水下潜标子系统包括第六水声通信机节点、第五CTD和第五单点海流计，所述第六水声通信机节点通过串口分别与第五CTD以及第五单点海流计连接，通过所述第五CTD以及第五单点海流计采集海水深度为5000米处的单点温度、盐度、深度和海流环境信息。

500米处的2台75K ADCP借助一台水声通信机，借助换能器与水面通信浮体进行数据水声无线传输，500米以下的水下潜标子系统，按照每台深海水声通信机连接一台CTD和一台单点海流计的方式组成一个深海水声通信节点，分别在水深1000米，2000米，3000米，4000米，5000米，6000米等处构建多个深海水声通信节点，构建水面浮体声通机单点对水下多个节点深海水声通信机的一对多水声组网通信系统，具体而言，水面通信单元的水声通信机按照时分复用的方式，对水下500米处(2台75K ADCP)的水声通信机(ID编号0500)，水下1000米，2000米，3000米，4000米，5000米和6000米等处(均为1台CTD和1台单点海流计)的水声通信机(ID编号分别为1000、2000、3000、4000、5000和6000等)，进行轮询呼叫和数据接收，全部水下节点数据接收完毕后，根据ID编号，将数据分别存储在水面单元的水声通信机内，方便后续借助卫星通信进行数据实时传输。此外，在进行水声组网通信的过程中，根据信道特性，自适应选择FSK(频移键控)低速数据调制解调方式(300bps)和QPSK(正交相移键控)高速数据调制解调方式(6Kbps)。

相应的，本发明实施例还公开了一种深海潜标无线数据传输方法，所述方法使用所述的传输系统，所述方法包括如下步骤：

1)自沉浮水面单元按照用户预先设定时间间隔(1小时、2小时、3小时或其它设定时间)自主上浮至水面待命；

2)位于水下500米处的第一水下潜标子系统中的第一水声通信机节点连接2台75KADCP设备，这2套设备每小时工作一次，采集到的海流剖面数据保存至本地存储单元后，将数据通过串口送给第一水声通信机节点，第一水声通信机节点收到数据后，马上给自沉浮水面单元的第七水声通信机发送唤醒指令，握手成功后将2台75K ADCP设备剖面海流数据借助水声信道传输至自沉浮水面单元，自沉浮水面单元收到第一水下潜标子系统数据后，通过串口把数据发送给卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发送休眠指令给第一水声通信机节点，休眠第一水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

3)自沉浮水面单元将第一水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下1000米处的第二水下潜标子系统中的第二水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第二水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第二水声通信机节点，休眠第二水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

4)自沉浮水面单元将第二水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下2000米处的第三水下潜标子系统中的第三水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第三水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第三水声通信机节点，休眠第三水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

5)自沉浮水面单元将第三水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下3000米处的第四水下潜标子系统中的第四水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第四水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第四水声通信机节点，休眠第四水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

6)位于水深4000米的第五水下潜标子系统以及位于水深5000米的第六水下潜标子系统按照步骤3)中的操作依次完成，直至完成整个潜标无线传输系统的数据传输，最后，自沉浮水面单元休眠，并控制自沉浮水面单元下沉至水下30-50米范围，等待下一个传输周期的到来。

Claims (10)

1.一种深海潜标无线传输系统，其特征在于包括：自沉浮水面单元(1)以及位于海水中不同深度处的若干个水下潜标子系统(2)，所述自沉浮水面单元(1)可悬浮在海面以下一定深度并每隔一段时间上浮至水面进行数据传输待命；所述若干个水下潜标子系统(2)与所述自沉浮水面单元(1)之间通过无线水声通信网络进行分时数据传输，分别接收位于不同深度处的水下潜标子系统(2)采集的数据，所述自沉浮水面单元(1)将接收到的数据通过卫星通信系统(3)回传至岸基数据中心。

2.如权利要求1所述的深海潜标无线传输系统，其特征在于：所述自沉浮水面单元(1)在水面以下时，位于水深30m-50m处。

3.如权利要求1所述的深海潜标无线传输系统，其特征在于：所述自沉浮水面单元(1)包括玻璃浮球(1-1)，所述玻璃浮球(1-1)的下侧设置有PVC壳体(1-2)，所述玻璃浮球(1-1)内设置有卫星通信模块、第七水声通信机、供电模块和控制模块，所述PVC壳体(1-2)内设置有液压机构(1-3)，通过所述液压机构(1-3)将所述PVC壳体(1-2)分为上下两部分，所述液压机构(1-3)上侧封闭的PVC壳体(1-2)内为空气，所述液压机构(1-3)下侧的PVC壳体(1-2)内充满油，所述PVC壳体(1-2)的下端还固定有油囊(1-4)和换能器(1-5)，所述油囊(1-4)与所述PVC壳体(1-2)的下端部分相连通，且油囊(1-4)内充满油，所述PVC壳体(1-2)的上侧设置有推进器(1-6)，所述卫星通信模块、水声通信机、液压机构以及推进器受控于所述控制模块，用于在所述控制模块的控制下进行动作，所述换能器(1-5)的电源输入端与所述电源模块的电源输出端连接，用于为所述换能器(1-5)提供输入电源，所述电源模块的电源输出端与所述自沉浮水面单元(1)中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源；通过玻璃浮球内的控制模块控制液压机构动作，将油囊内的油泵入或泵出PVC壳体，以改变自沉浮水面单元的浮力，达到自沉浮水面单元根据数据传输需求自动沉浮的效果；推进器(1-6)作为上浮时的辅助动力装置，确保自沉浮水面单元(1)在数据传输阶段快速出水并维持出水高度及姿态。

4.如权利要求1所述的深海潜标无线传输系统，其特征在于：所述水下潜标子系统包括位于水深500米处的第一水下潜标子系统、位于水深1000米处的第二水下潜标子系统、位于水深2000米处的第三水下潜标子系统、位于水深3000米处的第四水下潜标子系统、位于水深4000米处的第五水下潜标子系统以及位于水深5000米处的第六水下潜标子系统，所述第一水下潜标子系统至第六水下潜标子系统与所述自沉浮水面单元之间通过无线水声通信网络进行数据交互。

5.如权利要求4所述的深海潜标无线传输系统，其特征在于：所述第一水下潜标子系统包括第一水声通信机节点和两台75K ADCP设备，所述第一水声通信机节点通过串口分别与两台75K ADCP设备连接，所述75K ADCP设备用于采集海流剖面数据；

所述第二水下潜标子系统包括第二水声通信机节点、第一CTD和第一单点海流计，所述第二水声通信机节点通过串口分别与第一CTD以及第一单点海流计连接，通过所述第一CTD以及第一单点海流计采集海水深度为1000米处的环境信息；

所述第三水下潜标子系统包括第三水声通信机节点、第二CTD和第二单点海流计，所述第三水声通信机节点通过串口分别与第二CTD以及第二单点海流计连接，通过所述第二CTD以及第二单点海流计采集海水深度为2000米处的环境信息；

所述第四水下潜标子系统包括第四水声通信机节点、第三CTD和第三单点海流计，所述第四水声通信机节点通过串口分别与第三CTD以及第三单点海流计连接，通过所述第三CTD以及第三单点海流计采集海水深度为3000米处的环境信息；

所述第五水下潜标子系统包括第五水声通信机节点、第四CTD和第四单点海流计，所述第五水声通信机节点通过串口分别与第四CTD以及第四单点海流计连接，通过所述第四CTD以及第四单点海流计采集海水深度为4000米处的环境信息；

所述第六水下潜标子系统包括第六水声通信机节点、第五CTD和第五单点海流计，所述第六水声通信机节点通过串口分别与第五CTD以及第五单点海流计连接，通过所述第五CTD以及第五单点海流计采集海水深度为5000米处的环境信息。

6.如权利要求3所述的深海潜标无线传输系统，其特征在于：当自沉浮水面单元深度值介于30-50米之间，液压机构不动作。

7.如权利要求3所述的深海潜标无线传输系统，其特征在于：当自沉浮水面单元深度值小于30米时，将油囊中的油泵入PVC壳体内，以减小油囊内油量，减小油囊浮力，确保水面通信子系统继续下沉，直至深度值介于30-50米之间，并停止液压机构动作；大于50米时，将PVC壳体中的油泵入油囊中，以增加油囊内油量，加大油囊浮力，确保水面通信子系统继续上浮，直至深度值介于30-50米之间，并停止液压机构动作。

8.一种深海潜标无线数据传输方法，所述方法使用如权利要求1-7中任意一项所述的传输系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)自沉浮水面单元按照用户预先设定时间间隔自主上浮至水面待命；

2)位于水下500米处的第一水下潜标子系统中的第一水声通信机节点连接2台75KADCP设备，这2套设备每小时工作一次，采集到的海流剖面数据保存至本地存储单元后，将数据通过串口送给第一水声通信机节点，第一水声通信机节点收到数据后，马上给自沉浮水面单元的第七水声通信机发送唤醒指令，握手成功后将2台75K ADCP设备剖面海流数据借助水声信道传输至自沉浮水面单元，自沉浮水面单元收到第一水下潜标子系统数据后，通过串口把数据发送给卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发送休眠指令给第一水声通信机节点，休眠第一水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

3)自沉浮水面单元将第一水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下1000米处的第二水下潜标子系统中的第二水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第二水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第二水声通信机节点，休眠第二水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

4)自沉浮水面单元将第二水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下2000米处的第三水下潜标子系统中的第三水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第三水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第三水声通信机节点，休眠第三水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

5)自沉浮水面单元将第三水下潜标子系统休眠后，发唤醒指令给水下3000米处的第四水下潜标子系统中的第四水声通信机节点，该通信机结点通过两个串口连接一台CTD和一台单点海流计，第四水声通信机节点被唤醒后，将CTD和单点海流计数据传输至自沉浮水面单元，再经由卫星通信系统回传至岸基数据中心，卫星通信成功后，自沉浮水面单元发休眠指令给第四水声通信机节点，休眠第四水下潜标子系统，同时开始唤醒其他水下潜标子系统；

6)位于水深4000米的第五水下潜标子系统以及位于水深5000米的第六水下潜标子系统按照步骤3)中的操作依次完成，直至完成整个潜标无线传输系统的数据传输，最后，自沉浮水面单元休眠，并控制自沉浮水面单元下沉至水下30-50米范围，等待下一个传输周期的到来。

9.如权利要求8所述的深海潜标无线数据传输方法，其特征在于：所述时间间隔为1小时、2小时或3小时。

10.如权利要求8所述的深海潜标无线数据传输方法，其特征在于：在进行水声组网通信的过程中，根据信道特性，自适应选择FSK低速数据调制解调方式和QPSK高速数据调制解调方式。

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