CN209521827U - 一种水上、水下通信转发浮标 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水上、水下通信转发浮标，包括无人船，所述无人船中心开有通孔，所述通孔中设有万向轴承，所述万向轴承中穿过连接杆，所述连接杆顶部设有第一通信平台，连接杆底部设有第二通信平台，所述连接杆中设有信号传输线缆，所述第一通信平台通过信号传输线缆与第二通信平台信号互连，本实用新型实现了水上、水下信息的转换与互通。

Description

一种水上、水下通信转发浮标

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种水上、水下通信转发浮标。

背景技术

电磁波信号在水下的“屏蔽效应”和“涡流损耗”特性，使电磁波在海水中的传播快速衰减，海水中的电磁波传播受到限制而无法用于通信或测量。激光也是一种电磁波信号，因光的聚焦、反射及水体浑浊等衰减特性也很难应用于水下通信或测量。目前水下通信或测量的技术主要是声波技术。声波信号能在水中传播几十甚至几百公里的距离,是水下通信最有效的信息载体，也是水下测量的有效手段。水气界面是水下、水上通信的一大阻碍，水下适用的声波信号不适用水上，而水上适用的电磁波信号也不适用水下，这是通信或测量系统发展的瓶颈，因此实现水上、水下通信信号或测量信号的转换成为了亟待解决的问题。要实现水上、水下通信通信信号的转换就必须有可靠的信号转发装置，而信号转发装置的角度十分重要，因此在水中波动环境中装置的稳定性也十分关键。

发明内容

鉴以此，本实用新型提出一种水上、水下通信转发浮标，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的，一种水上、水下通信转发浮标，包括无人船，所述无人船中心开有通孔，所述通孔中设有万向轴承，所述万向轴承中穿过连接杆，所述连接杆顶部设有第一通信平台，连接杆底部设有第二通信平台，所述连接杆中设有信号传输线缆，所述第一通信平台通过信号传输线缆与第二通信平台信号互连。

优选的，所述第二通信平台为六边形腔体，所述腔体内部设有支撑板，所述支撑板上固定有旋转电机，所述旋转电机与陀螺惯性轮旋转相连，所述腔体内还设有一空腔，所述空腔中设有水声换能器与微处理系统，所述水声换能器与微处理系统信号相连，所述微处理系统通过信号传输线缆与第一通信平台信号互连。

优选的，所述陀螺惯性轮的桨叶靠近所述旋转电机的一端向与之对称的另一端逐渐增厚增重。

优选的，所述第一通信平台也为六边形腔体，所述腔体顶部设有收发天线，腔体内部设有双工器、发射电路、接收电路以及水上MCU，所述收发天线与双工器相连，所述双工器分别与发射电路、接收电路相连，所述发射电路、接收电路均与水上MCU相连，所述水上MCU通过信号传输线缆与微处理系统相连。

优选的，所述微处理系统包括水下MCU、驱动模块、AD处理器、前置放大电路，所述水声换能器与前置放大电路、AD处理器、水下MCU依次信号相连，所述水下MCU通过信号传输线缆与水上MCU信号相连，所述水下MCU通过驱动模块控制水声换能器工作。

优选的，所述水下MCU、水上MCU均为TMS32C6747型控制器。

优选的，所述万向轴承包括第一圆环、第二圆环、第一支撑轴承、第二支撑轴承，所述第一支撑轴承设置于通孔内壁两侧，所述第一支撑轴承通过第一连接杆与第一圆环相连，所述圆环内壁两侧设有第二支撑轴承，所述第二支撑轴承通过第二连接杆与第二圆环相连，所述第二圆环套接于所述连接杆上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，在无人船上设置通孔，而连接杆从通孔中穿过，在连接杆顶部设有第一通信平台，底部设有第二通信平台，第一通信平台与第二通信平台间通过信号传输线缆相连，而信号传输线缆设置于连接杆的空腔中，第一通信平台可接收外界的无线电信号，并将该信号通过信号传输线缆传递至第二通信平台，第二通信平台将其转换为声信号进行传递，同时第二通信平台可接收水下声信号，并将发送至第一通信平台将声信号转换为相应的电信号，并通过第一通信平台向外界传递相应的无线电信号，本实用新型实现了水上、水下信息的转换与互通，从水上接收到的信号可以转换然后发送到水下，水下的信号也可以转换发送到水上，解决了因不同信号在不同介质中的快速衰减而导致的通讯困难等问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种水上、水下通信转发浮标整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二通信平台内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的的万向轴承、连接杆、第二通信平台、第一通信平台连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的的万向轴承结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的电路模块示意图。

图中，1-无人船，2-通孔，3-第一通信平台，4-第二通信平台，5-连接杆，6-支撑板，7-旋转电机，8-蓄电池，9-陀螺惯性轮，10-水声换能器，11-挡板，12-信号传输线缆，13-桨片，14-收发天线，15-第一支撑轴承，16-第一连接杆，17-第二支撑轴承，18-第二连接杆，19-第一圆环，20-第二圆环，21-水上MCU，22-水下MCU，23-AD处理器，24-前置放大电路，25-驱动模块，26-发射电路，27-接收电路，29-双工器，30-万向轴承。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1至5，一种水上、水下通信转发浮标，包括无人船1，所述无人船1中心开有通孔2，所述通孔2中设有万向轴承30，所述万向轴承30中穿过连接杆5，所述连接杆5顶部设有第一通信平台3，连接杆5底部设有第二通信平台4，所述连接杆5中设有信号传输线缆12，所述第一通信平台3通过信号传输线缆12与第二通信平台4信号互连。

无人船1为带有动力的遥控无人船1，布放人员可操控无人船1进行运动，根据需要调节无人船1的位置，实现水上水下的通信转换，在无人船1上设置通孔2，而连接杆5从通孔2中穿过，而连接杆5为中空结构，在连接杆5顶部设有第一通信平台3，底部设有第二通信平台4，第一通信平台3与第二通信平台4间通过信号传输线缆12相连，而信号传输线缆12设置于连接杆5的空腔中，第一通信平台3可接收外界的无线电信号，并将该信号通过信号传输线缆12传递至第二通信平台4，第二通信平台4将其转换为声信号进行传递，同时第二通信平台4可接收水下声信号，并将发送至第一通信平台3将声信号转换为相应的电信号，并通过第一通信平台3向外界传递相应的无线电信号，从而实现水上、水下信息的转换与互通。

具体的，所述第二通信平台4外壳为六边形，在外壳内部设有支撑板6，所述支撑板6上固定有旋转电机7与蓄电池8，所述蓄电池8为旋转电机7供电，所述旋转电机7与陀螺惯性轮9旋转相连，旋转电机7能带动陀螺惯性轮9进行旋转，陀螺惯性轮9的桨叶13靠近所述旋转电机7的一端向与之对称的另一端逐渐增厚增重，在旋转电机7带动陀螺惯性轮9进行旋转时，增厚增重的桨叶13能提高第二通信平台4的稳定性，起到减摇效果，同时在腔体内还设有挡板11，挡板11底部为空腔，所述空腔中设有水声换能器10与微处理系统，所述水声换能器10与微处理系统信号互连，水声换能器10能接收与发送声信号，且该微处理系统通过信号传输线缆12与第一通信平台3信号互连。

微处理系统包括水下MCU22模块、驱动模块25、AD处理器23、前置放大电路24，水下MCU22模块与第一通信平台3信号相连，第一通信平台3将外界无线电信号解码后转化为相应的电信号，并向水下MCU22模块传递，而MCU模块与所述驱动模块25信号相连，驱动模块25为现有的用于驱动水声换能器10定向发射声信号的驱动电路；同时水声换能器10输出端与前置放大电路24、AD处理器23、水下MCU22模块依次电相连，水声换能器10可将获得的声信号转换为电信号，并通过前置放大电路24进行放大，再通过AD处理器23将模拟信号转换为数字信号，并通过水下MCU22传递至第一通信平台3，第一通信平台3将其转换为无线电向外传播，在上述实施例中，所述AD处理器23、前置放大电路24均为现有技术，本文不对此展开叙述。

具体的，所述第一通信平台3外壳为六边形，在外壳顶部设有收发天线14，外壳内部设有双工器29、发射电路26、接收电路27以及水上MCU21，收发天线14通过双工器29分别与发射电路26、接收电路27相连，双工器29具有隔离作用，可将接收电路27与发射电路26进行隔离，避免二者之间出现干扰，本实用新型通过收发天线14与接收电路27接收外界无线电信号，并通过水上MCU21进行解码，所解码的信息通过信号传输线缆12传递至水下MCU22，水下MCU22通过驱动模块25驱动水声换能器10定向发射声信号；通过水上MCU21将水下MCU22传输的来信号进行调制，并通过发射电路26与收发天线14向外界传播无线电信号，在上述实施例中，所述双工器29、发射电路26、接收电路27均为现有技术，本文不对此展开叙述。

在本实用新型的一个实施例中，所述水下MCU22与水上MCU21均为TMS32C6747型控制器。

在本实用新型的一个实施例中，信号传输线缆12可为水密线缆，且第二通信平台中的信号传输线缆12固定于第二通信平台外壳内腔内表面吗，且与陀螺惯性轮9的桨叶13具有一定间距。

具体的，所述万向轴承30包括第一圆环19、第二圆环20、第一支撑轴承15、第二支撑轴承17，所述第一支撑轴承15设置于通孔2内壁两侧，所述第一支撑轴承15通过第一连接杆16与第一圆环19相连，所述圆环内壁两侧设有第二支撑轴承17，所述第二支撑轴承17通过第二连接杆18与第二圆环20相连，所述第二圆环20套接于所述连接杆5上，通过设置于通孔2内壁的第一支撑轴承15以及第二连接杆18，使得第一圆环19以第一连接杆16作为转轴进行旋转，同理，通过设置于圆环内的第二支撑轴承17以及第二连接杆18，使得第二圆环20以第二连接杆18作为转轴进行旋转，通过上述连接，可使万向轴承30实现万向节的作用，方便连接杆5自由转动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，包括无人船，所述无人船中心开有通孔，所述通孔中设有万向轴承，所述万向轴承中穿过连接杆，所述连接杆顶部设有第一通信平台，连接杆底部设有第二通信平台，所述连接杆中设有信号传输线缆，所述第一通信平台通过信号传输线缆与第二通信平台信号互连。

2.根据权利要求1所述的一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，所述第二通信平台为六边形腔体，所述腔体内部设有支撑板，所述支撑板上固定有旋转电机，所述旋转电机与陀螺惯性轮旋转相连，所述腔体内还设有一空腔，所述空腔中设有水声换能器与微处理系统，所述水声换能器与微处理系统信号相连，所述微处理系统通过信号传输线缆与第一通信平台信号互连。

3.根据权利要求2所述的一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，所述陀螺惯性轮的桨叶靠近所述旋转电机的一端向与之对称的另一端逐渐增厚增重。

4.根据权利要求2所述的一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，所述第一通信平台也为六边形腔体，所述腔体顶部设有收发天线，腔体内部设有双工器、发射电路、接收电路以及水上MCU，所述收发天线与双工器相连，所述双工器分别与发射电路、接收电路相连，所述发射电路、接收电路均与水上MCU相连，所述水上MCU通过信号传输线缆与微处理系统相连。

5.根据权利要求4所述的一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，所述微处理系统包括水下MCU、驱动模块、AD处理器、前置放大电路，所述水声换能器与前置放大电路、AD处理器、水下MCU依次信号相连，所述水下MCU通过信号传输线缆与水上MCU信号相连，所述水下MCU通过驱动模块控制水声换能器工作。

6.根据权利要求5所述的一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，所述水下MCU、水上MCU均为TMS32C6747型控制器。

7.根据权利要求1所述的一种水上、水下通信转发浮标，其特征在于，所述万向轴承包括第一圆环、第二圆环、第一支撑轴承、第二支撑轴承，所述第一支撑轴承设置于通孔内壁两侧，所述第一支撑轴承通过第一连接杆与第一圆环相连，所述圆环内壁两侧设有第二支撑轴承，所述第二支撑轴承通过第二连接杆与第二圆环相连，所述第二圆环套接于所述连接杆上。