CN211810089U - 一种深海水下平台中继通讯浮标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深海水下平台中继通讯浮标装置，是一种深远海水下平台和陆基站点之间信息交换的一种无线、无缆中继节点。该装置包括：尾罩、外壳、天线护罩、天线杆、耐压舱端盖、耐压舱筒体、水下通讯机、电源、控制中心、卫星主机、深度传感器以及卫星天线。中继通讯浮标装置由水下平台携带，在被水下平台释放之后，中继通讯浮标装置浮出水面。水下平台的交互数据通过水声通讯技术传输给中继通讯浮标装置，控制中心将水下平台的交互数据经由卫星天线发送给卫星，并进一步发送给陆基站点。陆基站点的交互数据发送给卫星，由中继通讯浮标装置的卫星天线接收，并经控制中心以及水下通讯机，最后通过水声通讯技术发送给水下平台。

Description

一种深海水下平台中继通讯浮标装置

技术领域

本实用新型涉及深海水下平台技术领域，具体涉及一种深海水下平台中继通讯浮标装置。

背景技术

当前，海洋环境观测正在向以海洋岸基、平台基、监测船、飞机及遥感卫星等监测手段为基础的立体综合监测网络系统发展，以期具备提供全面、系统、实时的海洋动力环境、生态环境和战场环境等综合信息的能力，为海洋科学研究、环境管理、防灾减灾提供预报预警信息服务。其中，陆基站点与水下平台间的实时通讯是海洋观测网络中必不可少的关键一环，其本质为一种跨介质通信问题，即信息从空气中传输至水下或反向传输。目前，主要依靠平台释放有缆或无缆通讯浮标、锚系浮标，或者由调查船吊放水声通讯设备来实现此类水气跨介质通信。

因此，目前亟需一种能够作为大型深海水下平台与陆基站点进行信息交换的中继节点的中继通讯浮标。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种深海水下平台中继通讯浮标装置，是一种深远海水下平台和陆基站点之间信息交换的一种无线、无缆中继节点、可快速、隐蔽、实时、高效地完成水下平台和陆基站点间的通讯任务。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种深海水下平台中继通讯浮标装置，包括：尾罩、外壳、天线护罩、天线杆、耐压舱端盖、耐压舱筒体、水下通讯机、电源、控制中心、卫星主机、深度传感器以及卫星天线。

耐压舱筒体的一端设有耐压舱端盖，另一端设有水下通讯机，所述耐压舱端盖、水下通讯机均与耐压舱筒体密封连接，形成密封的耐压舱；以所述耐压舱端盖为前端，以水下通讯机为尾端。

尾罩外壳包覆于耐压舱之外，其中尾罩包覆在耐压舱的尾端，尾罩和外壳密封连接。

耐压舱内依次堆叠安装有电源、所述控制中心以及卫星主机。

深度传感器密封安装在耐压舱端盖上。

天线杆一段固定在耐压舱端盖上，另一端密封连接天线护罩；天线护罩伸出外壳前端外，且天线护罩与外壳连接处密封。

天线护罩与天线杆之间形成密封空腔。

卫星天线安装在天线护罩和天线杆形成的密封空腔内；

进一步地，中继通讯浮标装置由水下平台携带，在被水下平台释放之后，中继通讯浮标装置浮出水面。

水下平台与陆基站点通过中继通讯浮标装置进行数据交互。

水下平台的交互数据通过水声通讯技术传输给中继通讯浮标装置，控制中心将水下平台的交互数据经由卫星天线发送给卫星，并进一步发送给陆基站点。

陆基站点的交互数据发送给卫星，由中继通讯浮标装置的卫星天线接收，并经控制中心以及水下通讯机，最后通过水声通讯技术发送给水下平台。

进一步地，外壳采用固体浮力材料；尾罩采用透声材料；天线护罩采用非金属材料。

进一步地，卫星天线为薄片，经扭转螺旋成筒状，安装在天线护罩和天线杆形成的密封空腔内。

进一步地，外壳通过外壳安装法兰固定在耐压舱外。

有益效果：

本实用新型公开了一种深海水下平台中继通讯浮标，其为一种深海水下平台的中继通讯浮标，是大型深海水下平台与陆基站点进行信息交换的中继节点。其工作过程为：携带一个或多个中继通讯浮标的大型深海水下平台布放于数千米的深海海域、当水下平台接到信息交换需求指令或通过自身程序控制可释放中继通讯浮标装置，浮标装置被释放后在自身正浮力的作用下上浮至水面并保持姿态稳定；此时，水下平台和陆基站点便可通过中继浮标装置进行信息交互传输、控制指令接收。本实用新型是深远海水下平台和陆基站点之间信息交换的一种无线、无缆中继节点、可快速、隐蔽、实时、高效地完成水下平台和陆基站点间的通讯任务。模块化设计、结构紧凑、维护方便，使用成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种深海水下平台中继通讯浮标装置的应用场景示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种深海水下平台中继通讯浮标装置的外观示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种深海水下平台中继通讯浮标装置剖开整流罩后的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种深海水下平台中继通讯浮标装置内部详细结示意图；

其中1—尾罩、2—外壳、3—天线护罩、4—天线杆、5—耐压舱端盖、6—耐压舱筒体、7—外壳安装法兰、8—水下通讯机、9—电源、10—控制中心11—卫星主机、12—深度传感器、13—卫星天线。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种深海水下平台中继通讯浮标装置，如图1～4所示，包括：尾罩1、外壳2、天线护罩3、天线杆4、耐压舱端盖5、耐压舱筒体6、水下通讯机8、电源9、控制中心10、卫星主机11、深度传感器12以及卫星天线13。

耐压舱筒体6的一端设有耐压舱端盖5，另一端设有水下通讯机8，耐压舱端盖5、水下通讯机8均与耐压舱筒体6密封连接，形成密封的耐压舱；以耐压舱端盖5为前端，以水下通讯机8为尾端。

尾罩1外壳2包覆于耐压舱之外，其中尾罩1包覆在耐压舱的尾端，尾罩1和外壳2密封连接。本实用新型实施例中，外壳2可以通过外壳安装法兰7固定在耐压舱外。

耐压舱内依次堆叠安装有电源9、控制中心10以及卫星主机11。

深度传感器12密封安装在耐压舱端盖5上。

天线杆4一段固定在耐压舱端盖5上，另一端密封连接天线护罩3；天线护罩3伸出外壳2前端外，且天线护罩3与外壳2连接处密封。

天线护罩3与天线杆4之间形成密封空腔。

卫星天线13安装在天线护罩3和天线杆4形成的密封空腔内。

本实用新型实施例中，中继通讯浮标装置由水下平台携带，在被水下平台释放之后，中继通讯浮标装置浮出水面。

水下平台与陆基站点通过中继通讯浮标装置进行数据交互。

水下平台的交互数据通过水声通讯技术传输给中继通讯浮标装置，控制中心10将水下平台的交互数据经由卫星天线13发送给卫星，并进一步发送给陆基站点。

陆基站点的交互数据发送给卫星，由中继通讯浮标装置的卫星天线13接收，并经控制中心10以及水下通讯机8，最后通过水声通讯技术发送给水下平台。

本实用新型实施例中，流线型外壳2采用深海固体浮力材料，从而使中继浮标呈整体正浮力状态；根据上浮速度要求适配不同的正浮力只需更改外壳2，适应性强。

本实用新型实施例中，流线型尾罩1采用透声材料，为水下通讯机8提供防撞保护和良好的声学环境；天线护罩3采用新型非金属材料、既能承受深海高压又不会屏蔽卫星信号。

本实用新型实施例中，天线护罩3和天线杆4设计为细长杆状，相同正浮力的情况下出水更高，更有利于卫星通讯且更隐蔽。

本实用新型实施例中，卫星天线13为特制薄片、经扭转螺旋成筒状，适应天线护罩3内部空腔、拆装便利。

本实用新型实施例提供的一种深海水下平台中继通讯浮标装置的组装可以按照如下步骤进行：

第一步:天线模块组装。将卫星天线(13)安装在天线护罩(3)的空腔内，将天线的线缆穿过天线杆(4)内孔、并将天线杆(4)与天线护罩(3)旋紧。将天线杆(4)、天线护罩(3)安装到耐压舱端盖(5)对应位置、安装深度传感器。天线模块安装完毕、待用；

第二步:内部电气模块组装。将水下通讯机(8)换能器朝下平放于桌面、在水下通讯机(8)背面的平面内依次堆叠安装电源(9)、控制中心(10)、卫星主机(11)。内部电气模块安装完毕、待用；

第三步：密封舱安装。将内部电气模块平放于桌面,套入耐压舱筒体(6)并固定，将天线模块插入耐压舱筒体(6)、连接插头并固定。密封舱安装完毕、待用；

第四步：将装好的密封舱正立于地上，套入外壳(2)、并固定于外壳安装法兰(7)。安装尾罩(1)；

(2)工作过程：

携带一个或多个中继通讯浮标的大型深海水下平台布放于数千米的深海海域、当平台接到信息交换需求指令或通过自身程序控制可释放中继通讯浮标，浮标被释放后在自身正浮力的作用下上浮至水面并保持姿态稳定；此时，水下平台和陆基站点便可通过中继浮标进行信息交互传输、控制指令接收。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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 (5)

1.一种深海水下平台中继通讯浮标装置，其特征在于，包括：尾罩(1)、外壳(2)、天线护罩(3)、天线杆(4)、耐压舱端盖(5)、耐压舱筒体(6)、水下通讯机(8)、电源(9)、控制中心(10)、卫星主机(11)、深度传感器(12)以及卫星天线(13)；

所述耐压舱筒体(6)的一端设有耐压舱端盖(5)，另一端设有水下通讯机(8)，所述耐压舱端盖(5)、水下通讯机(8)均与所述耐压舱筒体(6)密封连接，形成密封的耐压舱；以所述耐压舱端盖(5)为前端，以所述水下通讯机(8)为尾端；

所述尾罩(1)外壳(2)包覆于所述耐压舱之外，其中尾罩(1)包覆在所述耐压舱的尾端，尾罩(1)和外壳(2)密封连接；

所述耐压舱内依次堆叠安装有所述电源(9)、所述控制中心(10)以及所述卫星主机(11)；

所述深度传感器(12)密封安装在所述耐压舱端盖(5)上；

所述天线杆(4)一段固定在所述耐压舱端盖(5)上，另一端密封连接所述天线护罩(3)；所述天线护罩(3)伸出所述外壳(2)前端外，且天线护罩(3)与所述外壳(2)连接处密封；

所述天线护罩(3)与所述天线杆(4)之间形成密封空腔；

所述卫星天线(13)安装在天线护罩(3)和天线杆(4)形成的密封空腔内。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中继通讯浮标装置由水下平台携带，在被所述水下平台释放之后，所述中继通讯浮标装置浮出水面；

水下平台与陆基站点通过所述中继通讯浮标装置进行数据交互；

所述水下平台的交互数据通过水声通讯技术传输给所述中继通讯浮标装置，所述控制中心(10)将水下平台的交互数据经由所述卫星天线(13)发送给卫星，并进一步发送给陆基站点；

所述陆基站点的交互数据发送给卫星，由所述中继通讯浮标装置的卫星天线(13)接收，并经所述控制中心(10)以及所述水下通讯机(8)，最后通过水声通讯技术发送给水下平台。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外壳(2)采用固体浮力材料；所述尾罩(1)采用透声材料；所述天线护罩(3)采用非金属材料。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卫星天线(13)为薄片，经扭转螺旋成筒状，安装在天线护罩(3)和天线杆(4)形成的密封空腔内。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外壳(2)通过外壳安装法兰(7)固定在所述耐压舱外。

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