[实用新型]一种吊放式搜救声呐装置

说明书

本实用新型公开了一种吊放式搜救声呐装置，可用于对沉船信标和飞机黑匣子信标进行搜寻和定位，其包括矢量水听器阵、水密电子舱、承重光电复合缆、光电调制解调器、便携式处理器、GPS定位仪；其利用矢量水听器的测向原理来对失事船只或者飞机的黑匣子信标进行测向，再结合异地的多次测向结果和GPS定位仪输出的测量点位置，采用多点交汇及坐标转换方法来估计出声信标的绝对位置，是实施对失事船只和失事飞机进行救援的前提条件。本搜救声呐成本低廉、系统构成简单，可在参与救援的直升机或者船只上吊放使用。

技术领域

本实用新型涉及一种水下声呐技术领域，具体为一种吊放式搜救声呐装置、系统及方位测量方法。

背景技术

近年来，马航MH370失联、法航447空难、“东方之星”客船沉没等事故与灾难造成了巨大的人员生命和财产损失，“黑匣子”作为信息记录设备，可以记录失事前的数据，为分析事故原因提供依据，当“黑匣子”沉入海底后，“黑匣子”中的声信标工作时间一般不超过30天，对于水下搜救工作而言，对“黑匣子”的声信标进行定位是海上搜救工作的前提条件。如若失事30天后都还没找到“黑匣子”，就很难再找到失事飞机或船舶，比如马航MH370失事后，很多海洋科技强国都参与了搜救工作，投入了大量的时间和资源，其中我国参与搜救所支出的费用就超9000万元人民币，最后都没有找到失事飞机，可见搜寻“黑匣子”声信标是当前极为迫切需要解决的难题。

在此背景下，本实用新型提出了一种吊放式的搜救声呐，可在直升机和船舶上吊放使用，为水下搜救定位黑匣子信标增加一种手段。

实用新型内容

为解决上述现有技术存在的不足和问题，实用新型人提供了一种有效、高效、高精准的水下快速搜救声呐技术，具体的本实用新型是这样实现的：一种吊放式搜救声呐装置，包含湿端设备、干端设备和与二者连接的承重光电复合缆，湿端设备包括相互连接的矢量水听器阵和水密电子舱，干端设备包括与承重光电复合缆另一端连接的光电调制解调器，并与便携式处理器网路连接，与便携式处理器连接的GPS定位仪。

进一步的，所述矢量水听器阵包括若干个水听器上下依次呈纵向排列组阵构成。

进一步的，位于矢量水听器阵的上下两极的两个水听器均为声压水听器，位于中段的若干个水听器均为压差式矢量水听器，所述压差式矢量水听器组阵前经过一致性检验，均为接收指向性匹配度高的阵元组阵而成，并且每个阵元在组阵时方向一致。

进一步的，所述水密电子舱包括硬件电路、姿态传感器和不间断供电组件；其中，硬件电路包括电源电路、前放电路、信号调理电路、可控增益放大电路、AD采集电路、隔离电路、光电转换电路、主控电路和上下底板电路，其中，除上下底板电路以外的其它电路外形呈成圆盘状，并与上下两端通过接插件依次与上下底板电路连接，上下底板电路为其供电，并提供这些电路板之间的信号走线。

本实用新型的工作原理介绍：

硬件上，组建矢量水听器阵，声压水听器在工作频带内水平周向的接收灵敏度起伏较小，组阵后两个声压水听器布置在水听器阵的上下两极。压差式矢量水听器在组阵前需经过一致性检验，选择接收指向性匹配度较高的阵元来组阵，并且每个阵元在组阵时要保证方向一致。

基于上述结构，本实用新型的产品在测量时，将各阵元的信号相加，形成一定开角的波束，使得检测信号增强，同时可抑制各向同性噪声，获得较高信噪比的信号，从而提高搜救声呐的检测能力。并将信号处理、通信传输，结合三轴姿态数据进行坐标转换，后期处理将矢量水听器阵测量的相对方位结果转换为绝对指北方位结果，从而得到精准的测量位置数据。

本实用新型的有益效果：一种吊放式搜救声呐装置，在装置结构上科学合理，简易，成本低廉、使用灵活，在系统和测量方法层面，实现了定位精度高、搜寻范围广的效果，在应用方面，可在参与搜救任务的直升机或者船舶上吊放使用，是水下救援装备较好的一种补充。

附图说明