CN208140187U - 一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备，该多波束海洋测绘探测设备包括探测母船和辅助探测艇，所述探测母船分布在中度水区或深度水区，所述探测母船包括母船探测设备和母船辅助探测设备；所述辅助探测艇分布在探测母船不能探测的浅水区、中度水区狭窄部，所述辅助探测艇包括水下探测装置和艇内装置，该设备适用于内陆湖泊的探测测绘，具有测量覆盖范围大、测量速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。

Description

一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备

技术领域

本实用新型涉及海洋调查与海洋测绘技术领域，具体是指一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备。

背景技术

海洋测绘是指海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作。主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量，以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制。

海洋测绘大致可分3个阶段:①20世纪30~50年代中期，开始对海洋进行地球物理测量，包括海洋地震测量、海洋重力测量等。这阶段利用回声探测数据绘制海底地形图，揭示了海洋底部的地形地貌;利用双折射地震法获取大洋地壳的各种地球物理性质，证明大洋地壳与大陆地壳有显著的差异。②1957~1970年，实施了国际地球物理年(1957~1958)、国际印度洋考察(1959~1965)、上地幔计划(1962~1970)等国际科学考察活动，发现了大洋中条带磁异常，为海底扩张说提供了强有力的证据，揭示了大洋地壳向大陆地壳下面俯冲的现象，观测了岛弧海沟系地震震源机制。③70年代以后，广泛应用电子技术和计算机技术于海洋测绘中。

公开号为CN205880213U，公开日为2017年01月11公开了一种多波束侧扫声纳装置，其特征在于该装置由水下声纳单元、甲板处理单元、辅助测量设备和控制计算机组成，其中甲板处理单元通过水密连接器与安装于水下的水下声纳单元的电子设备相连；甲板处理单元通过数据电缆分别于位于水上的辅助测量设备和控制计算机相连。

与单波束回声测深仪相比，多波束测深系统具有测量覆盖范围大、测量速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点，上述文献公开的一种多波束侧扫声纳装置解决了传统的侧扫声纳系统由于其在沿航向方向的波束角很窄，同时又要兼顾较大的扫宽，为获得较高分辨率的图像，以牺牲测量效率为代价的问题，提高了测量效率。上述文献提供的方案对于湖泊等中度水深或者浅水区还需要部分装置的改进。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中涉及的海洋测绘系统探测设备，深、中、浅水区设备可以兼用的问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备，其特征在于：包括探测母船和辅助探测艇，所述探测母船包括母船探测设备和母船辅助探测设备；所述母船探测设备包括母船水上探测设备和母船水下探测设备，所述母船水上探测设备包括卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线、GPS天线和母船中控系统，所述母船中控系统分别与卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线、GPS天线通讯连接，所述母船水下探测设备包括水下微处理器、水压传感器、声速传感器、温度传感器、姿态传感器、罗经、多通道发射换能器阵、多通道接收换能器阵、磁力仪、浅地层剖面仪、声学多普勒流速剖面仪和探测母船前视壁碰声呐，所述水下微处理器通过水密连接器分别与水压传感器、声速传感器、温度传感器、姿态传感器、罗经、多通道发射换能器阵、多通道接收换能器阵、磁力仪、浅地层剖面仪、声学多普勒流速剖面仪和探测母船前视壁碰声呐相连，所述水下微处理器与母船中控系统通讯连接；所述母船辅助探测设备包括探测母船基站、回声处理系统和计算机分析系统，所述母船中控系统与测母船基站通讯连接；所述辅助探测艇包括水下探测装置和艇内装置，所述水下探测装置包括水下微处理器a、水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a，所述水下微处理器a通过水密连接器分别与水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a相连；所述艇内装置包括辅助探测艇通讯天线、辅助探测艇GPS天线和辅助探测艇中控系统，所述辅助探测艇中控系统分别与辅助探测艇通讯天线和辅助探测艇GPS天线通讯连接，所述辅助探测艇中控系统与探测母船基站通讯连接。

所述艇内装置与水下微处理器a通过脐带缆连接，所述母船水下探测设备的水下微处理器与母船中控系统通过脐带缆连接。

所述母船水下探测设备和辅助探测艇的水下探测装置均还包括发射机和接收机。

本实用新型的有益效果在于。

一、本实用新型，一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备包括探测母船和辅助探测艇，所述探测母船主要负责中度水区或深度水区的测绘探测，所述辅助探测艇用于探测母船不能探测的浅水区、中度水区狭窄部的测绘探测，所述水压传感器、声速传感器、温度传感器、姿态传感器、罗经、多通道发射换能器阵、多通道接收换能器阵、磁力仪、浅地层剖面仪、声学多普勒流速剖面仪和探测母船前视壁碰声呐将探测或接收到的信号反馈给水下微处理器，所述水下微处理器将信号反馈给母船中控系统，所述卫星定位系统、姿态传感器、罗经、通讯天线、GPS天线将探测或接受到的信息反馈给母船中控系统，所述母船中控系统将接收到的信号反馈给探测母船基站；所述水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a将探测或接收到的信号反馈给水下微处理器a，所述水下微处理器a将接收到的信号反馈给辅助探测艇中控系统，所述辅助探测艇中控系统将接收到的信号反馈给探测母船基站，所述探测母船基站将接收到的信号给回声处理系统处理，再传送给计算机分析系统分析处理、保存。

二、艇内装置与水下微处理器a通过脐带缆连接，所述母船水下探测设备的水下微处理器与母船中控系统通过脐带缆连接，保证信号不在反馈过程中被削弱。

三、母船水下探测设备和辅助探测艇的水下探测装置均还包括发射机和接收机，所述发射机对发射的脉冲信号功率放大，所述接收机由前端放大和主放大两部分组成，前端放大紧靠多通道接收换能器阵，接收信号放大后再送到后端放大。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型母船水下探测设备的结构示意图。

其中，1、水下微处理器，2、姿态传感器，3、罗经，4、声学多普勒流速剖面仪，5、磁力仪，6、探测母船前视壁碰声呐，7、多通道发射换能器阵，8、多通道接收换能器阵，9、脐带缆，10、温度传感器，11、声速传感器，12、水压传感器，13、发射机，14、接收机，15、浅地面剖面仪。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备，其特征在于：包括探测母船和辅助探测艇，所述探测母船包括母船探测设备和母船辅助探测设备；所述母船探测设备包括母船水上探测设备和母船水下探测设备，所述母船水上探测设备包括卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线、GPS天线和母船中控系统，所述母船中控系统分别与卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线和GPS天线通讯连接，所述母船水下探测设备包括水下微处理器1、水压传感器12、声速传感器11、温度传感器10、姿态传感器2、罗经3、多通道发射换能器阵7、多通道接收换能器阵8、磁力仪5、浅地层剖面仪15、声学多普勒流速剖面仪4和探测母船前视壁碰声呐6，所述水下微处理器1通过水密连接器分别与水压传感器12、声速传感器11、温度传感器10、姿态传感器2、罗经3、多通道发射换能器阵7、多通道接收换能器阵7、磁力仪5、浅地层剖面仪15、声学多普勒流速剖面仪4和探测母船前视壁碰声呐6相连，所述水下微处理器1与母船中控系统通讯连接；所述母船辅助探测设备包括探测母船基站、回声处理系统和计算机分析系统，所述母船中控系统与测母船基站通讯连接；所述辅助探测艇包括水下探测装置和艇内装置，所述水下探测装置包括水下微处理器a、水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a，所述水下微处理器a通过水密连接器分别与水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a相连；所述艇内装置包括辅助探测艇通讯天线、辅助探测艇GPS天线和辅助探测艇中控系统，所述辅助探测艇中控系统分别与辅助探测艇通讯天线和辅助探测艇GPS天线通讯连接，所述辅助探测艇中控系统与探测母船基站通讯连接。

本实施例中，所述探测母船主要负责中度水区或深度水区的测绘探测，所述辅助探测艇用于探测母船不能探测的浅水区、中度水区狭窄部的测绘探测，所述水压传感器12、声速传感器11、温度传感器10、姿态传感器2、罗经3、多通道发射换能器阵7、多通道接收换能器阵8、磁力仪5、浅地层剖面仪15、声学多普勒流速剖面仪4和探测母船前视壁碰声呐6将探测或接收到的信号反馈给水下微处理器1，所述水下微处理器1将信号反馈给母船中控系统，所述卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线、GPS天线将探测或接受到的信息反馈给母船中控系统，所述母船中控系统将接收到的信号反馈给探测母船基站；所述水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a将探测或接收到的信号反馈给水下微处理器a，所述水下微处理器a将接收到的信号反馈给辅助探测艇中控系统，所述辅助探测艇中控系统将接收到的信号反馈给探测母船基站，所述探测母船基站将接收到的信号给回声处理系统处理，再传送给计算机分析系统分析处理、保存，所述探测母船基站控制探测母船和辅助探测艇的所以设备运行。

本实施例中，采用声学多普勒流速剖面仪4获取所在区域海水流速信息，所述声学多普勒流速剖面仪4因其原理的优越性，突破传统机械转动为基础的传感流速仪，用声波换能器作传感器，换能器发射声脉冲波，声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速，声学多普勒流速剖面仪具有能直接测出断面的流速剖面、具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。

该多波束海洋测绘探测设备中探测母船前视壁碰声呐6获取航线障碍物信息，通讯天线用于探测母船与辅助探测艇进行通信，GPS天线用于辅助探测艇获取探测母船实时位置信号，所述探测母船基站对辅助探测艇发回信号进行处理及发送指令。

该多波束海洋测绘探测设备的姿态传感器提供船横摇、艏向、升沉等姿态数据，使测量更准确。

所述母船水下探测设备和辅助探测艇的水下探测装置还包括发射机13和接收机14，所述发射机13对发射的脉冲信号功率放大，所述接收机14由前端放大和主放大两部分组成，前端放大紧靠多通道接收换能器阵，接收信号放大后再送到后端放大。

以上所述，辅助探测艇的水下探测设备连接方式与母船水下探测设备连接方式相似，本实施例仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备，其特征在于：包括探测母船和辅助探测艇，所述探测母船包括母船探测设备和母船辅助探测设备；所述母船探测设备包括母船水上探测设备和母船水下探测设备，所述母船水上探测设备包括卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线、GPS天线和母船中控系统，所述母船中控系统分别与卫星定位系统、姿态传感器A、罗经A、通讯天线和GPS天线通讯连接，所述母船水下探测设备包括水下微处理器（1）、水压传感器（12）、声速传感器（11）、温度传感器（10）、姿态传感器（2）、罗经（3）、多通道发射换能器阵（7）、多通道接收换能器阵（8）、磁力仪（5）、浅地层剖面仪（15）、声学多普勒流速剖面仪（4）和探测母船前视壁碰声呐（6），所述水下微处理器（1）通过水密连接器分别与水压传感器（12）、声速传感器（11）、温度传感器（10）、姿态传感器（2）、罗经（3）、多通道发射换能器阵（7）、多通道接收换能器阵（8）、磁力仪（5）、浅地层剖面仪（15）、声学多普勒流速剖面仪（4）和探测母船前视壁碰声呐（6）相连，所述水下微处理器（1）与母船中控系统通讯连接；所述母船辅助探测设备包括探测母船基站、回声处理系统和计算机分析系统，所述母船中控系统与测母船基站通讯连接；所述辅助探测艇包括水下探测装置和艇内装置，所述水下探测装置包括水下微处理器a、水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a，所述水下微处理器a通过水密连接器分别与水压传感器a、声速传感器a、温度传感器a、姿态传感器a、罗经a、辅助探测艇前视壁碰声呐、多通道发射换能器阵a和多通道接收换能器阵a相连；所述艇内装置包括辅助探测艇通讯天线、辅助探测艇GPS天线和辅助探测艇中控系统，所述辅助探测艇中控系统分别与辅助探测艇通讯天线和辅助探测艇GPS天线通讯连接，所述辅助探测艇中控系统与探测母船基站通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备，其特征在于：所述艇内装置与水下微处理器a通过脐带缆连接，所述母船水下探测设备的水下微处理器（1）与母船中控系统通过脐带缆连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于内陆湖泊的多波束海洋测绘探测设备，其特征在于：所述母船水下探测设备和辅助探测艇的水下探测装置均还包括发射机（13）和接收机（14）。