[实用新型]一种新型海洋铱星GPS信标机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信标机，更具体的说，是涉及一种新型海洋铱星GPS信标机。

背景技术

在海洋环境监测领域，浮标、潜标、波浪能滑翔器、水下滑翔器等是获取定点海洋环境监测数据的最普遍的搭载平台。作为一种连续、长期、无人值守的观测系统，这些海洋环境监测设备一直以来备受海洋研究者和海洋工程人员的青睐。浮标、潜标、波浪能滑翔器、水下滑翔器等海洋环境监测系统往往布放于广袤的海面或一定深度的水下，系统集成了很多昂贵的测量与探测仪器设备，设备在测量过程中也存储了大量的宝贵数据，如果在试验或者工作的过程中，设备或数据遗失将会造成巨大的经济和科研损失。因此如何实现系统的可靠回收是海洋环境监测系统布放前必须考虑的问题之一。目前，基于水声定位技术的超基线定位、长基线定位及短基线定位系统等作为主要的水下定位技术，由于系统复杂、所用设备昂贵、布放回收困难，所以并没有成为现今海洋环境监控设备的主要回收方式。目前潜标和水下工作站的回收基本上都采用了将系统投放时的GPS定位数据当作回收位置的方式，但是海洋环境监测系统容易受到海洋风暴、渔船的拖网作业、洋流等各种因素的影响，系统在回收之前很可能会发生较大变化，这样给海洋环境监测系统的搜寻和回收带来了巨大的困难，甚至可能造成设备的损坏与数据的丢失，从而造成巨大的经济损失。由于国内还缺乏有效的用于搜寻的信标机产品，往往设备布放前需要耗费大量人力物力及财力进行多次试验以提高回收可靠性，因此研发一款行之有效的海洋信标机产品迫在眉睫。

信标机是一种装在目标物体(火箭、飞机、船舶等)上能发射电磁信号并与雷达配合工作的电子设备，也称应答机或信号发生器，一般是能够发射自身地理位置信息的单向信号发射装置。由于信标机能够快速的标示并发射携带当前时间、自身经纬度、海拔高度等时间地理位置信息的信号，因此被广泛应用到军民领域的遇险救援和目标搜索的辅助定位中。海洋信标机作为信标机的一种，主要布放于海洋设备和仪器上，功能是用于实时定位当前设备所在位置，用于对设备的监控和回收。

当前，海洋信标机完成辅助潜标系统等设备回收的方法一般有三种：一种是信标机系统中具有GPS定位功能和卫星通讯功能。当潜标浮出水面后，信标机开始工作，信标机获得当前的位置信息，然后将获得的位置信息通过铱星通讯系统，发送到搜寻船只上的接收端，接收端根据获得的GPS位置信息能够确定信标机与当前船只的相对位置。这种实现方法虽然定位精度高但成本也高，实现起来也比较麻烦，且受环境的影响比较大。另一种，信标机系统中具有能够实现远距离无线数据传输的无线电台模块，模块每间隔一定的时间通过信标机上的全向天线发送一定数量的数据，而搜寻船只上的用户端通过定线天线接收这些信息，定向天线在对准信标机时信号强度最大，因此可以利用获得的信号强度，来判断信标机的大致方位。这种方法的成本比较低，使用也比较方便，但是定位精度不高，而且搜寻范围受无线模块通信距离的限制。还有一种，信标机在浮出水面之后，会开启信标机上的高亮指示灯，指示灯每间隔一定时间闪烁一次，这样在视野范围比较好的海面上，搜寻人员可以很轻松的找到潜标系统，尤其在夜晚使用时更为方便。这种方法的优点很明显，使用非常简单，只需要一个信标机，而不需要用户端设备，成本非常低。缺点也同样明显，在白天使用时，不容易发现，而且这种类型的设备使用距离更短，受天气的影响也比较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种能够实现卫星定位、无线定位、LED示警等功能的新型海洋铱星GPS信标机，集成了卫星定位、无线定位、LED示警、实时出水监测、太阳能电池板充电、电量实时显示等功能，对于长期在海洋水表面及水下使用的海洋设备具有重要意义。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的一种新型海洋铱星GPS信标机，包括外壳，所述外壳内部由下至上依次设置有电池组层、电源控制层、电路主板层、开关控制层、天线定位层和太阳能电池板及LED层；

所述电源控制层包括依次连接的电池充放电保护电路、5V电源稳压电路和3.3V电源稳压电路，所述电池充放电保护电路与电池组层相连接；

所述电路主板层包括由3.3V电源稳压电路供电的MCU电路，所述MCU电路连接有复位电路、高速晶体振荡器、低速晶体振荡器、JTAG调试接口电路、铱星模块电路、Zigbee模块电路、模拟开关电路、AD电压采集电路和出水监测电路；