一种水下探测系统及水下探测方法与流程

技术特征：
1.一种水下探测系统，其特征在于：包括激光发射装置，超声探测装置和测量装置；所述激光发射装置用于向水下待探测的区域内的目标物体发射波长在430～570nm的激光，所述超声探测装置用于接收所述目标物体吸收所述激光后产生的超声波，所述测量装置的输入端连接所述超声探测装置的输出端，用于对所述超声探测装置输出的超声信号进行分析处理获取所述目标物体的信息；所述测量装置包括时差计算模块和距离计算模块，所述时差计算模块用于计算所述激光发射装置发射激光和所述超声探测装置接收超声波之间的时差(Δt)，所述距离计算模块的输入端连接所述时差计算模块的输出端，用于根据所述时差计算模块输出的所述时差(Δt)以及光在水中的传播速度(v1)，超声信号在水中的传播速度(v2)计算得到所述目标物体表面的被测点与所述水下探测系统的距离。2.根据权利要求1所述的水下探测系统，其特征在于：所述距离计算模块根据如下式子计算得到所述距离d：d＝(Δt×v1×v2)/(v1+v2)。3.根据权利要求1所述的水下探测系统，其特征在于：所述测量装置还包括速度测量模块；所述速度测量模块的输入端连接所述距离计算模块的输出端，用于根据所述距离计算模块多次测量输出的所述被测点的距离变化估算所述目标物体的速度。4.根据权利要求1所述的水下探测系统，其特征在于：所述超声探测装置包括多个超声探测器；所述测量装置包括方位确定模块；所述多个超声探测器均用于接收所述目标物体表面被测点吸收所述激光后产生的超声波；所述方位确定模块用于根据各个超声探测器接收到所述超声波的时差确定所述目标物体表面的被测点的方位。5.根据权利要求1所述的水下探测系统，其特征在于：所述水下探测系统还包括透镜和微扫描装置；所述超声探测装置包括多个超声探测器；所述测量装置包括三维形貌重构模块；所述透镜用于对所述激光发射装置发射的所述激光进行聚焦，所述微扫描装置用于使聚焦后的激光在设定范围内对所述目标物体进行逐点扫描；所述多个超声探测器用于接收所述目标物体表面被测点吸收所述激光后产生的超声波；所述三维形貌重构模块用于根据各个超声探测器接收到所述超声波的时刻和各时刻间的时差确定所述被测点的距离和方位，逐点确定得到所述目标物体表面多个点的三维坐标，拟合出所述目标物体的三维形貌。6.根据权利要求1所述的水下探测系统，其特征在于：所述测量装置包括参考功率谱存储模块和成分分析模块，所述参考功率谱存储模块用于存储水中多个物体的超声信号的功率谱，所述成分分析模块的输入端连接所述参考功率谱存储模块的输出端，所述成分分析模块用于检测接收到的超声信号的功率谱，将检测到的功率谱与参考功率谱进行比对，分析出目标物体的成分。7.根据权利要求1所述的水下探测系统，其特征在于：所述激光发射装置为按照200～250kHz的频率发射激光的激光发射装置。8.一种水下探测方法，其特征在于：包括以下步骤：1)向水下待探测的区域内的目标物体发射波长在430～570nm的激光；2)接收所述目标物体吸收所述激光后产生的超声波；3)对超声信号进行分析处理获取所述目标物体的信息；所述步骤3)包括以下步骤：31)计算发射激光和接收超声波之间的时差(Δt)；32)根据所述时差(Δt)以及光在水中的传播速度(v1)，超声信号在水中的传播速度(v2)计算得到所述目标物体上的被测点与进行水下探测所在的位置的距离。