[发明专利]一种超声波水下定位探测机构

说明书

技术领域

本发明涉及水下探测技术领域，更具体的是涉及一种超声波水下定位探测机构。

背景技术

近年来，水下探测搜索技术是海洋观测技术的重要内容，也是海洋立体监测网的组成部分，其 主要用于水声技术、水下电视和照相技术、潜水器和水下机器人技术等。目前潜水员在水下搜索探 测、定位所采用的方法中，一方面是直接采取人工目视的方法进行搜索，并借用钢尺、皮尺等辅助 设备进行定位，此种方法由于采用人眼识别因此能见度和准确度都存在局限性，特别是在污浊的水 质环境下更是难以进行搜索；另一方面则采用水下视频器、潜水器、水下机器人等大中型高端设备， 此类设备不仅结构复杂、体积庞大、成本高昂，而且均存在难以测量角度的技术难题。

针对上述技术问题，申请号为CN201610339580.6的专利公开了一种深海离底高度测量系统， 包括水声换能器，用于发射超声波信号和接收其回波信号；发射电路，用于输出互补脉冲信号以驱 动水声换能器开始工作；接收电路，用于接收水声换能器的回波信号，并对回波信号进行放大、降 频及滤波处理；频率控制电路，用于向发射电路和接收电路提供与水声换能器工作频率相匹配的正 弦信号；微控制器，通过控制频率控制电路的参数从而控制发射电路发出互补脉冲信号，同时接收 电路的回波信号，并进行信号分析处理；通信电路，用于将微控制器得到测量高度数据传输至水下 探测系统。该技术方案可精确测量深海离底高度，然而该技术方案仍然存在以下不足之处：1、海 洋生物和细菌容易对测量仪器造成损伤，影响正常测量；2、利用发射超声波信号和接收其回波信 号定位测量，存在精度低且工作速度缓慢的缺点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超声波水下定位探测机构，以实现 定位控制测量位置，且实现更高探测精度。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种超声波水下定位探测机构，包括管体、导流头和螺旋桨，所述导流头固定在管体前端，所 述螺旋桨固定在管体后端，所述管体内设有驱动螺旋桨转动的驱动机构，所述管体上设有超声波发 射探头和激光发射探头，所述超声波发射探头设置在所述管体的前端；还包括驱动激光发射探头实 现180°旋转的转动组件，所述转动组件设置在所述管体的上端。

本发明基础方案的工作原理为：进行深海定位探测过程中，发射模块包括超声波发射探头和激 光发射探头，还包括驱动激光发射探头旋转定位的转动组件，可实现激光发射探头180°转动探测， 在水下机体潜入深海时，利用激光发射探头和超声波发射探头发射至目标物体，待目标物体吸收激 光和超声波后产生超声波并通过接收模块接收，从接收模块传送回来的模拟信号经A/D转换模块转 换为数字信号传送至处理器处理，从而分析处理获取目标物体的特征信息；该方案中在超声波发射 探头的基础上设置有激光发射探头，避免现有技术中仅仅利用发射超声波信号和接收其回波信号定 位测量，存在精度低且工作速度缓慢的缺点；且通过处理器可控制驱动激光发射探头旋转的转动组 件自动化旋转定位，实现激光发射探头多方位旋转探测，实现更高探测精度。

进一步地，所述转动组件包括固定壳体、转动壳体，在固定壳体内沿固定壳体轴向设置有转轴 A，所述驱动模块包括驱动电机A，所述转轴A一端通过锥齿轮与驱动电机A的输出轴连接，转轴A 的另一端与转动壳体固定连接，所述激光发射探头设置在转动壳体上。驱动电机A驱动转轴A转动 可实现连接在转动壳体上的激光发射探头沿转轴A做180°往复回转运动，转轴A与驱动电机A之 间具体采用锥齿轮传动，具有体积小并实现精确转动的功能，不容易受到外界环境的干扰。

进一步地，在所述固定壳体内沿固定壳体轴向还设置有转轴B，所述转动壳体内设置有转轴C, 所述转轴B套设在转轴A内，所述驱动模块还包括驱动电机B,所述转轴B一端通过锥齿轮与所述 驱动电机B的输出轴连接，转轴B的另一端延伸至转动壳体内并通过锥齿轮与转轴C连接，所述激 光发射探头与转轴C连接。驱动电机B驱动转轴B转动并带动安装在转动壳体内的转轴C转动，从 而带动安装在转轴C上的激光发射探头沿转轴C做180°往复回转运动，结构设计紧凑稳定，且实 现激光发射探头的灵活转动，实现更高探测精度。