一种水下航行器用多功能定位示位天线塔的制作方法

本发明涉及一种定位示位装置，具体涉及一种水下航行器用的定位示位天线塔。

背景技术：

水下航行器在执行任务过程中，每隔一段时间需要导航单元给出的位置信息进行导航校准；水下航行器浮出水面后，需要定位单元给出的具体位置信息以防止航行器丢失，同时水上近距离搜寻水下航行器时，离不开示位装置的辅助。因此，水下航行器必配导航、通信以及示位设备。同时水下航行器的水面遥控操作离不开无线通信装置。

目前，国内大多水下航行器的导航、通信以及示位设备采用分立结构，通过在航行器背部设计多个天线塔实现上述设备的安装，这不仅破坏了航行器的整体流线性能，还因设计多个机械安装端口增大漏水风险。此外，大多航行器的水面遥控操作通过无线电台实现，无线电通信须在航行器背部安装一定高度的通信天线，不仅影响航行器整体外形而且由于天线的易折损，大大增加了布放回收难度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种水下航行器用多功能定位示位天线塔，将导航、定位、通信、示位功能一体化，减小天线塔数量、降低漏水风险。

所述的水下航行器用多功能定位示位天线塔包括：密封壳体、安装座和内部电路单元；所述密封壳体采用具有透光、透波性能的材料，密封壳体通过所述安装基座安装在水下航行器表面，所述内部电路单元安装在所述密封壳体内部，所述内部电路单元通过安装基座内部贯穿的通信和电源线缆，与水下航行器的电性连接；

所述内部电路单元包括：北斗单元、wifi模块、主控芯片、电源模块和示位灯，所述北斗单元包括北斗天线和北斗处理模块；所述电源模块通过电源线缆与所述水下航行器内部电源相连，为所述北斗单元、wifi模块、主控芯片和示位灯供电；

所述水下航行器位于水面时，所述主控芯片接收北斗单元的位置信息并上传至水下航行器；当所述北斗单元接收到甲板控制单元发送的定位申请后，每隔设定时间向甲板控制单元上传一次位置信息；所述wifi模块与甲板控制单元进行无线通信，接收甲板控制单元发送的指令并通过主控芯片转发给水下航行器，对水下航行器进行水面遥控；wifi模块还能够根据所述甲板控制单元发送的指令向所述甲板控制单元上传水下航行器的内部数据；所述示位灯闪烁用于水面示位。

还包括整流罩，所述整流罩包裹在所述安装基座外部。

所述示位灯采用三色示位灯，所述主控芯片内预设有水下航行器的状态信息与三色示位灯的闪烁顺序、频率之间的对应关系；所述水下航行器下水前自检过程中所述的主控芯片实时传输自检信息，所述自检信息指自检过程水下航行器的状态信息，包括漏水报警、通信状态、定位误差、电池电量；所述主控芯片解析接收到的自检信息，控制所述三色示位灯按相应的顺序和频率进行闪烁，以告知水下航行器的自检状态。

有益效果：

(1)本发明集成北斗、无线wifi和示位灯，实现导航、定位、通信、示位功能的一体化，减小天线塔数量、降低漏水风险。

(2)本发明利用无线wifi替代电台天线实现水面近距离遥控操作，并将该模块集成于天线塔，不影响航行器整体外形，且采用无线wifi能够传输更多数据且能够进行数据下载。

(3)可根据工作需要利用三色示位灯闪烁状态提供航行器状态信息。

(4)本发明体积小，安装方便，适装性好，适用于多种水下航行器，无须针对每种航行器进行单独设计。

附图说明

图1为本发明组成结构示意图；

图2为本发明中内部电路系统结构示意图。

其中：1-密封壳体、2-安装座、3-内部电路单元、4-整流罩、3.1-北斗天线、3.2-北斗处理模块、3.3-wifi模块、3.4-主控芯片、3.5-电源模块、3.6-示位灯

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种水下航行器用多功能定位示位天线塔，将导航、定位、通信、示位功能一体化，减小天线塔数量、降低漏水风险。

如图1所示，该定位示位天线塔包括：密封壳体1、安装座2、内部电路单元3和整流罩4；其中安装基座2安装在水下航行器表面，为天线塔的安装基础，内部贯穿通信和电源线缆，实现与航行器的电性连接，天线塔通过安装基座2与水下航行器连接；密封壳体1安装在安装基座2上，内部电路单元3安装在密封壳体1内部，密封壳体1采用透光、透波性能优异的密封壳体，防止内部电路单元3进水，保证无线电波较好的穿透，密封壳体1采用流线型设计。整流罩4采用高强度塑料制成，采用流线型设计，通过包装安装基座2减小天线塔整体阻力，即流线型整流罩4包裹在安装基座2外部。

如图2所示，内部电路单元3包括北斗单元、wifi模块3.3、主控芯片3.4、电源模块3.5和示位灯3.6，其中北斗单元包括北斗天线3.1、北斗处理模块3.2，北斗天线3.1将收发的信号发送给北斗处理模块3.2；电源模块3.5通过电源线缆与水下航行器内部电源相连，为北斗单元、wifi模块3.3、主控芯片3.4和示位灯3.6供电，北斗单元用于水下航行器的导航校准和定位，wifi模块3.3用于实现近距离水面遥控及无线数据传输，示位灯3.6用于水上近距离搜寻水下航行器时的水面示位。

主控芯片3.4分别与北斗处理模块3.2、wifi模块3.3和示位灯3.6以及水下航行器电性连接。水下航行器下水前需进行自检，水下航行器一旦开启电源，示位灯3.6高亮显示上电状态，水下航行器开始自检，自检完毕后，主控芯片3.4接收北斗单元的定位信息并按设定时间间隔上传至水下航行器，辅助水下航行器完成位置校准；同时wifi模块3.3启动，与甲板控制计算机实现无线通信，接收甲板控制单元发送的任务指令并通过主控芯片3.4转发给水下航行器，实现水下航行器的近距离水面遥控；wifi模块3.3还能够根据需要向收甲板控制单元上传水下航行器的内部数据；甲板控制单元通过甲板天线向天线塔的北斗单元发送定位申请，北斗单元接收到定位申请后每隔1min向甲板控制单元上传一次位置信息。水下航行器在水下航行时，主控芯片3.4控制北斗处理模块3.2、wifi模块3.3和示位灯3.6关闭；当水下航行器浮出水面后，主控芯片3.4开启北斗处理模块3.2、wifi模块3.3和示位灯3.6，北斗单元实时上传位置信息，用于水下航行器点位，wifi模块3.3实现近距离水面遥控及无线数据传输，示位灯3.6实现水上近距离搜寻水下航行器时的水面示位。

较优的，水下航行器用多功能定位示位天线塔水下为微正浮力。

较优的，密封壳体1采用采用透光性好的有机玻璃材料，外形为流线型，并可根据工作深度调整壳体厚度。

较优的，北斗天线3.1、北斗处理模块3.2、wifi模块3.3、主控芯片3.4、电源模块3.5和示位灯3.6集成在一块pcb板上。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，示位灯3.6采用红黄蓝三色示位灯，通过调整三色示位灯的闪烁顺序、频率，以告知不同的状态信息，具体为：水下航行器下水前自检过程中向天线塔内部电路单元的主控芯片3.4实时传输自检信息，所述自检信息指自检的水下航行器的状态信息，包括漏水报警，通信状态，定位误差，电池电量等；主控芯片3.4内预设有不同状态信息与三色示位灯的闪烁顺序、频率之间的对应关系，主控芯片3.4解析自检信息，依据预存的不同状态信息与三色示位灯的闪烁顺序、频率之间的对应关系，控制红、黄、蓝三色示位灯按相应的顺序和频率进行闪烁，以告知水下航行器的自检状态。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。