[发明专利]一种应用于深海海底观测的无线拓展系统

说明书

本发明公开了一种应用于深海海底观测的无线拓展系统，包括设置于处于深海的固定观测节点的深海先进锚系装置和多个自容式深海潜标装置，移动岸基与海底主基站之间通过主干海缆连接，海底主基站、深海先进锚系装置、自主水下机器人和多个自容式深海潜标装置分别设置有对应的水声通信机以形成互联的水声WI‑FI网络，其中，自主水下机器人用于通过获取移动观测数据并反馈至海底主基站，深海先进锚系装置用于获取固定观测节点的观测数据反馈至海底主基站；自容式深海潜标装置用于获取固定观测节点的观测数据反馈至海底主基站；海底主基站用于汇聚所有观测数据并通过海底有缆观测网或高强度光电复合海光缆上传至移动岸基，以解决传统有缆海底观测系统观测范围受限、不能灵活部署，以及主干有缆网、无线固定网和无线移动网不能有机结合、无法实现实时动态跟踪观测的技术问题。

技术领域

本发明属于水下信息网络技术领域，具体涉及一种应用于深海海底观测的无线拓展系统。

背景技术

海底科学观测网是继地面与海面观测、空中遥测遥感之后，人类建立的第三种地球科学观测平台，可实现对海底地壳深部、海底界面到海水水体及海面的大范围、全天候、综合性、长期、连续、实时的高分辨率和高精度的观测，为海洋学多学科发展以及海洋安全、海洋能源与资源开发、海洋灾害预警预报、海洋环境监测与保护、海洋工程试验、海洋科普教育等国家海洋战略需求提供强有力的支撑。

传统有缆海底观测系统主要依靠海底敷设的海光缆以及海缆上搭载的观测单元。由于海光缆的敷设长度以及搭载观测单元的观测半径有限，导致传统海底观测网的观测范围受限、不能灵活部署，传统海底观测网的网络拓扑结构多维链状或者环状，其优点是系统稳定、维护相对简易。但由于没有和水下航行器组成的移动观测网相结合，无法充分发挥水下航行器机动、灵活的特点开展大尺度观测，从而针对目标海域的突发事件迅速响应和精细化高密度观测。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种应用于深海海底观测的无线拓展系统，以解决传统有缆海底观测系统观测范围受限、不能灵活部署，以及主干有缆网、无线固定网和无线移动网不能有机结合、无法实现实时动态跟踪观测的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种应用于深海海底观测的无线拓展系统，无线拓展系统包括移动岸基、海底主基站、深海先进锚系装置、自主水下机器人和多个自容式深海潜标装置，深海先进锚系装置和多个自容式深海潜标装置设置于处于深海的固定观测节点，移动岸基与海底主基站之间通过主干海缆连接，海底主基站、深海先进锚系装置、自主水下机器人和多个自容式深海潜标装置分别设置有对应的水声通信机以形成互联的水声WI-FI网络，其中，

自主水下机器人用于通过获取移动观测数据并反馈至海底主基站

深海先进锚系装置用于获取固定观测节点的观测数据反馈至海底主基站；

自容式深海潜标装置用于获取固定观测节点的观测数据反馈至海底主基站；

海底主基站用于汇聚所有观测数据并通过海底有缆观测网或高强度光电复合海光缆上传至移动岸基。

作为本发明的进一步改进，移动岸基包括依次连接的第一超短基线定位系统、岸基终端、光交换模块、海缆终端设备和岸基高压电源。

作为本发明的进一步改进，海底主基站包括光电分离腔、综合控制腔、高压电源腔、电池包腔、第二超短基线定位系统、第一EM缆、第一水声通信机和第一浮球组，综合控制腔分别与光电分离腔、电池包腔、高压电源腔和第一EM缆连接，高压电源腔还分别跟第二超短基线定位系统和第一EM缆连接，第一EM缆、第一水声通信机和第一浮球组依次连接。

作为本发明的进一步改进，深海先进锚系装置包括第三超短基线定位系统、海床基、第一沉重底块、第二EM缆、第一仪器包、第二水声通信机和第二浮球组，第三超短基线定位系统、海床基、第二EM缆、第一仪器包、第二水声通信机和第二浮球组依次连接，第一沉重底块和海床基连接。