[发明专利]一种波浪滑翔机的低噪声低阻力水下声学拖体

说明书

一种波浪滑翔机的低噪声低阻力水下声学拖体，属于海洋环境检测设备领域。为了解决目前的水下拖体的设备存在体积大、重量大的问题，以及采集信号过程中受到噪声干扰影响比较大的问题。水下声学拖体包括水下拖体，水下拖体的前端设有前导流罩；声学数据采集传输模块和姿态传感器设置在水下拖体内部；翼板成对且对称设置在水下拖体上，水听器设置在翼板上，多个水听器构成声学立体阵；水听器外围加装水听器导流罩；通过调节伸缩减振机构的浮子和沉块的数量，将水下声学拖体整体配置为中性浮力；水下声学拖体通过定深拖曳缆连接在波浪滑翔机上，通过水下定深拖曳缆向水下拖体供电。主要用于获取海洋声学信息。

技术领域

本发明属于海洋环境检测设备领域，具体涉及波浪滑翔机获取海洋声学信息时拖曳的水下声学拖体。

背景技术

获取海洋声学信息是海洋环境检测领域的一项重要内容，获取的参数包含海洋环境背景噪声、海洋生物声信号和航船声信号等，通过海洋声学信息可以得到多种海洋环境参数，同时也是影响声纳性能的一个重要参数。

目前的水下探测设备有水下机器人、水下滑翔机、水下拖体等，目前的水下拖体的设备存在体积大、重量大和流阻力大的问题，大部分适用于水面船拖曳，没有考虑水下拖体的自噪声。

发明内容

本发明为了解决目前的水下拖体的设备存在体积大、重量大的问题，以及采集信号过程中受到噪声干扰影响比较大的问题。

一种波浪滑翔机的低噪声低阻力水下声学拖体，包括水下拖体、翼板、水听器、水听器导流罩、声学数据采集与传输模块、姿态传感器、前导流罩和伸缩减振机构；

水下拖体的前端设有前导流罩；声学数据采集传输模块和姿态传感器设置在水下拖体内部；翼板成对且对称设置在水下拖体上，水听器设置在翼板上，多个水听器构成声学立体阵，声学立体阵的水听器之间具有空间间距；水听器外围加装水听器导流罩；

伸缩减振机构包括沉块和浮子；伸缩减振机构设置在连接水下拖体的定深拖曳缆上，且靠近水下拖体的一端；当波浪滑翔机速度变大时，伸缩减振机构伸长，当波浪滑翔机速度变小时，伸缩减振机构缩短，用于减小水面波浪滑翔机的速度起伏向水下拖体的耦合；通过调节伸缩减振机构的浮子和沉块的数量，将水下声学拖体整体配置为中性浮力；

水下声学拖体通过定深拖曳缆连接在波浪滑翔机上，水下声学拖体由波浪滑翔机拖曳航行，获取航线上的海洋声学信息；波浪滑翔机上设有太阳能电池板，水下拖体中的声学数据采集与传输模块和姿态传感器供电由波浪滑翔机的太阳能电池板提供，通过水下定深拖曳缆向水下拖体供电。

进一步地，所述水下声学拖体采用低流阻力设计，水下声学拖体的流阻力小于波浪滑翔机的拖曳力。

进一步地，水下声学拖体采用低流阻力设计的方式如下：

水下拖体的前导流罩采用半椭圆流线型回转体设计，水下拖体整体采用细长圆柱体设计；伸缩减振机构中的浮子和沉块采用半椭圆流线型加圆柱体设计，中间穿孔，安装在定深拖曳缆上。

进一步地，所述水听器设置6只，6只水听器构成声学立体阵；水下拖体上设置有3对翼板，其中两对水平翼板，一对竖直翼板；一对水平翼板设置在水下拖体尾部，一对水平设置在水下拖体前部；6支水听器分别安装在不同翼板的边缘位置。

进一步地，所述水听器采用弯曲圆盘水听器，外形为圆片型，圆片型水听器直接嵌入到翼板中，与翼板共型设计。

进一步地，所述伸缩减振机构的沉块和浮子设置方式如下：

连续多个浮子组成一组浮子，连续多个沉块组成一组沉块，一组浮子、一组沉块交替设置，两组浮子和两组沉块构成二阶伸缩减振机构。

进一步地，一组浮子由于连续的6-10个浮子组成，一组沉块由于连续的6-10个沉块组成。

本发明的有益效果：