多波束水深测量一体化结构的制作方法

本实用新型涉及海洋测绘技术领域，特别涉及一种多波束水深测量一体化结构。

背景技术：

多波束测量系统主要由多波束声学系统、多波束数据采集系统、数据处理系统及姿态传感器所组成，目前，姿态传感器和船舶上的艏向设备已集成一体，即惯导类设备系统。其中，惯导类设备系统中的imu(惯性测量单元)放置于船舶的驾驶室，惯导类设备系统中的天线部分安装于船舶的罗经甲板上，多波束声学系统位于水面以下，多波束数据采集系统设置于船舶的驾驶室。

然而，现有的多波束声学系统与姿态传感器设备是分体设置的，在进行多波束水深测量作业时，分体设置的多波束声学系统与姿态传感器设备使得测量数据的精度较低，测量作业的效率较低且成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多波束水深测量一体化结构，以解决传统多波束测量系统测量精度低、测量效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多波束水深测量一体化结构，包括姿态传感器设备、多波束声纳换能器及连接组件，所述连接组件分别与所述多波束声纳换能器和所述姿态传感器设备固定连接，以限定所述多波束声纳换能器相对于所述姿态传感器设备的位置。

所述姿态传感器设备包括第一定位孔；所述多波束声纳换能器包括第二定位孔；

所述连接组件包括连接板和螺栓，所述连接板具有第一固定孔与第二固定孔，所述第一固定孔与所述第一定位孔相对应，所述第二固定孔与所述第二定位孔相对应，所述螺栓包括第一螺栓和第二螺栓，所述第一螺栓穿过所述第一固定孔及所述第一定位孔，锁定连接所述连接板与所述姿态传感器设备；所述第二螺栓穿过所述第二固定孔及所述第二定位孔，锁定连接所述连接板与所述多波束声纳换能器。

可选的，所述连接板包括至少四个所述第一固定孔及至少四个所述第二固定孔，所述姿态传感器设备包括至少四个所述第一定位孔，所述多波束声纳换能器包括至少四个所述第二定位孔，所述第一固定孔的数量不少于所述第一定位孔的数量，所述第二固定孔的数量不少于所述第二定位孔的数量。

可选的，所述姿态传感器设备具有第一轴线，所述姿态传感器设备用于沿第一轴线垂直于连接板的方向与所述连接板抵靠连接，所述至少四个第一固定孔绕第一轴线均匀分布，所述多波束声纳换能器具有第二轴线，所述多波束声纳换能器用于沿第二轴线垂直于连接板的方向与所述连接板抵靠连接，所述至少四个第二固定孔绕第二轴线均匀分布；或者，至少四个所述第一固定孔不共线地分布于所述连接板，至少四个所述第二固定孔不共线地分布于所述连接板。

可选的，所述姿态传感器设备与所述多波束声纳换能器位于所述连接板相对的两侧面。

可选的，所述第一螺栓具有第一外螺纹，所述第一定位孔具有与所述第一外螺纹相适配的第一内螺纹，所述第一固定孔的内径不小于所述第一螺栓的外径；所述第二螺栓具有第二外螺纹，所述第二定位孔具有与所述第二外螺纹相适配的第二内螺纹，所述第二固定孔的内径不小于所述第二螺栓的外径。

可选的，所述螺栓为沉头螺栓，所述第一定位孔和所述第二定位孔为沉孔。

可选的，所述连接板包括第一凹槽和第二凹槽，所述姿态传感器设备包括与所述第一凹槽相适配的第一凸起部，所述多波束声纳换能器包括与所述第二凹槽相适配的第二凸起部；所述第一凸起部和所述第二凸起部分别卡入所述第一凹槽和所述第二凹槽，以定位所述姿态传感器设备和所述多波束声纳换能器相对于所述连接板的相对位置。

可选的，所述连接板包括第一凸起部和第二凸起部，所述姿态传感器设备包括与所述第一凸起部相适配的第一凹槽，所述多波束声纳换能器包括与所述第二凸起部相适配的第二凹槽；所述第一凸起部和所述第二凸起部分别卡入所述第一凹槽和所述第二凹槽，以定位所述姿态传感器设备和所述多波束声纳换能器相对于所述连接板的相对位置。

可选的，所述连接板包括第一凸起部和第二凹槽，所述姿态传感器设备和所述多波束声纳换能器中的一个包括与所述第一凸起部相适配的第一凹槽，所述姿态传感器设备和所述多波束声纳换能器中的另一个包括与所述第二凹槽相适配的第二凸起部；所述第一凸起部和所述第二凸起部分别卡入所述第一凹槽和所述第二凹槽，以定位所述姿态传感器设备和所述多波束声纳换能器相对于所述连接板的相对位置。

可选的，所述连接板的一部分侧边为弧形；所述第二固定孔靠近所述连接板的侧边为弧形的一端，所述第一固定孔远离所述连接板的侧边为弧形的一端。

综上所述，本实用新型提供的多波束水深测量一体化结构，包括姿态传感器设备、多波束声纳换能器及连接组件，所述连接组件分别与姿态传感器设备和多波束声纳换能器固定连接，以限定多波束声纳换能器相对于姿态传感器的位置。如此配置，可将姿态传感器设备和多波束声纳换能器进行一体化固定安装，在进行多波束水深测量作业时，能有效地防止姿态传感器设备与多波束声纳换能器发生相对位移，从而提升测量精度及测量效率。

附图说明

本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：

图1是本实用新型一实施例的多波束水深测量一体化结构的示意图；

图2是本实用新型一实施例的连接组件的示意图；

图3是本实用新型一实施例的姿态传感器设备的示意图；

图4是本实用新型一实施例的多波束声纳换能器的示意图；

图5是本实用新型一实施例的连接板的示意图。

附图中：

10-姿态传感器设备；11-第一定位孔；12-第一凹槽；20-多波束声纳换能器；21-第二定位孔；22第二凹槽；30-连接组件；31-连接板；32-螺栓；311-第一固定孔；312-第二固定孔；313-第一凸起部；314-第二凸起部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本实用新型所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

本实用新型提供一种多波束水深测量一体化结构，以解决传统多波束测量系统测量精度低、测量效率低的问题。

以下请参考附图进行描述。

请参考图1至图5，其中，图1是本实用新型一实施例的多波束水深测量一体化结构的示意图，图2是本实用新型一实施例的连接组件的示意图，图3是本实用新型一实施例的姿态传感器设备的示意图，图4是本实用新型一实施例的多波束声纳换能器的示意图，图5是本实用新型一实施例的连接板的示意图。

请参考图1，本实施例提供一种多波束水深测量一体化结构，其包括姿态传感器设备10、多波束声纳换能器20及连接组件30，所述连接组件30分别与所述多波束声纳换能器20和所述姿态传感器设备10固定连接，以限定所述多波束声纳换能器20相对于所述姿态传感器设备10的位置。实际中，所述姿态传感器设备10用于与外部艏向设备集成一体，所述多波束声纳换能器20主要设置在水面下，通过连接组件30将姿态传感器设备10及多波束声纳换能器20固定连接，并形成一体化结构，在进行多波束水深测量作业时，能有效地防止姿态传感器设备10与多波束声纳换能器20发生相对位移，从而提升测量精度及测量效率。

请参考图2至图4，所述姿态传感器设备10包括第一定位孔11；所述多波束声纳换能器20包括第二定位孔21，所述连接组件30包括连接板31和螺栓32，所述连接板31具有第一固定孔311与第二固定孔312，所述第一固定孔311与所述第一定位孔11相对应，所述第二固定孔312与所述第二定位孔21相对应，所述螺栓32包括第一螺栓(未图示)和第二螺栓(未图示)，所述第一螺栓穿过所述第一固定孔311及所述第一定位孔11，锁定连接所述连接板31与所述姿态传感器设备10；所述第二螺栓穿过所述第二固定孔312及所述第二定位孔21，锁定连接所述连接板31与所述多波束声纳换能器20。需要说明的是，第一螺栓和第二螺栓可以是相同的型号，也可是不同的型号，具体根据第一固定孔311和第二固定孔312的内径确定。

进一步地，所述连接板31包括至少四个所述第一固定孔311及至少四个所述第二固定孔312(图1示出具有四个第一固定孔和四个第二固定孔的连接板)，所述姿态传感器设备10包括至少四个所述第一定位孔11(图3示出具有四个第一定位孔的姿态传感器设备)，所述多波束声纳换能器20包括至少四个所述第二定位孔21(图4示出具有四个第二定位孔的多波束声纳换能器)，如此配置，增加姿态传感器设备10和多波束声纳换能器20与连接板31之间连接的稳定性。优选地，所述第一固定孔311的数量不少于所述第一定位孔11的数量，所述第二固定孔312的数量不少于所述第二定位孔21的数量。较佳地，第一固定孔311的数量大于第一定位孔11的数量，第二固定孔312的数量大于第二定位孔21的数量，第一螺栓穿过全部第一定位孔11，选择性地穿过与第一定位孔11数量对应的部分第一固定孔311；同理，第二螺栓穿过全部第二定位孔21，选择性地穿过与第二定位孔21数量对应的部分第二固定孔312。如此配置，可调节姿态传感器设备10在连接板31上的位置以及调节多波束声纳换能器20在连接板31上的位置，进而调节姿态传感器设备10与多波束声纳换能器20之间的相对位置。

更进一步地，所述姿态传感器设备10具有第一轴线(未图示)，所述姿态传感器设备10用于沿第一轴线垂直于连接板31的方向与所述连接板31抵靠连接，所述至少四个第一固定孔311绕第一轴线均匀分布，以使多个第一螺栓穿过至少四个所述第一固定孔311时受力均匀；所述多波束声纳换能器20具有第二轴线(未图示)，所述多波束声纳换能器20用于沿第二轴线垂直于连接板31的方向与所述连接板31抵靠连接，所述至少四个第二固定孔312绕第二轴线均匀分布，以使多个第二螺栓穿过所述第二固定孔312时受力均匀。或者，至少四个所述第一固定孔311不共线地分布于所述连接板31，至少四个所述第二固定孔312不共线地分布于所述连接板31。

若第一固定孔311和/或第二固定孔312共线分布于连接板31上，将导致姿态传感器设备10和/或多波束传感器设备20与连接板31的有效连接面积较小(实际为一条线)，在进行多波束水深测量作业时，多波束声纳换能器20位于水面下，在船舶行进过程中，多波束声纳换能器20受到水流的阻力对其与连接板31的连接部分产生冲击，易导致多波束声纳换能器10的位置发生变化，进一步使姿态传感器设备10在连接板31上的位置发生细微变化，导致测量设备存在安全隐患，测量结果的精度低。因此，本实施例优选将至少四个第一固定孔311和至少四个第二固定孔312不共线地设置于连接板31上。

进一步地，所述姿态传感器设备10与所述多波束声纳换能器20位于所述连接板31相对的两侧。发明人通过实际测试发现，若将姿态传感器设备10与多波束声纳换能器20与连接板的同一侧进行连接，在进行多波速水深测量作业时，姿态传感器设备10的一部分将位于水下，从而影响测量精度及测量效率。因此本实施例优选将姿态传感器设备10与多波束声纳换能器设置于连接板31相对的两侧。

进一步地，所述第一螺栓具有第一外螺纹，所述第一定位孔11具有与所述第一外螺纹相适配的第一内螺纹，所述第一固定孔311的内径不小于所述第一螺栓的外径；所述第二螺栓具有第二外螺纹，所述第二定位孔21具有与所述第二外螺纹相适配的第二内螺纹，所述第二固定孔312的内径不小于所述第二螺栓的外径。如此配置，第一螺栓和第二螺栓可分别宽松地穿过第一固定311和第二固定孔312，且姿态传感器设备10和多波束声纳换能器10与连接板31之间为可拆卸连接，方便更换不同型号的姿态传感器设备或多波束声纳换能器。

优选地，所述螺栓32为沉头螺栓，所述第一定位孔11和所述第二定位孔21均为沉孔。相较于一般的螺栓，沉头螺栓在完全旋入第一固定孔311或第二固定孔312时，其螺栓头的表面与连接板31的表面在同一平面，或低于连接板31的表面，以使连接板31的表面平整，减少螺栓32与水流产生的摩擦力。在其他一些实施例中，所选螺栓32满足完全旋入第一固定孔311或第二固定孔312时，其螺栓头的表面不高于连接板31的表面即可，本领域技术人员可根据实际情况进行配置，例如第一固定孔311和第二固定孔312设置在台阶面，即为台阶孔，螺栓32旋入台阶孔后其螺栓头表面与连接板31表面处于同一平面。

进一步地，请参考图5并结合参考图3和图4，所述连接板31包括第一凸起部313和第二凸起部314，所述姿态传感器设备10包括与所述第一凸起部313相适配的第一凹槽12，所述多波束声纳换能器20包括与所述第二凸起部314相适配的第二凹槽22；所述第一凸起部313和所述第二凸起部314分别卡入所述第一凹槽12和所述第二凹槽22，以定位所述姿态传感器设备10和所述多波束声纳换能器10相对于所述连接板31的相对位置。如此配置，通过凸起部和凹槽之间的配合关系预先确定多波束声纳换能器20与姿态传感器设备10与连接板31之间的连接位置，节省连接时间，且增加连接的稳定性。所述第一凸起部313和与其对应的第一凹槽12至少为一个，且所述第二凸起部314和与其对应的第二凹槽22至少为一个，可更准确地确定姿态传感器10和多波束声纳换能器20与连接板31的连接位置，进一步增强连接的稳定性。需要说明的是，本实施例对第一凸起部313和第一凹槽12以及第二凸起部314和第二凹槽22的数量不做限制。

在其他一些实施例中，所述连接板31包括第一凹槽12和第二凹槽22，所述姿态传感器设备10包括与所述第一凹槽12相适配的第一凸起部313，所述多波束声纳换能器20包括与所述第二凹槽22相适配的第二凸起部314；或者，所述连接板31包括第一凸起部313和第二凹槽22，所述姿态传感器设备10和所述多波束声纳换能器20中的一个包括与所述第一凸起部313相适配的第一凹槽12，所述姿态传感器设备10和所述多波束声纳换能器20中的另一个包括与所述第二凹槽22相适配的第二凸起部314；所述第一凸起部313和所述第二凸起部314分别卡入所述第一凹槽12和所述第二凹槽22，以定位所述姿态传感器设备10和所述多波束声纳换能器20相对于所述连接板31的相对位置。

进一步地，所述连接板31的一部分侧边为弧形(形状如帆板)，优选地，所述连接板31整体呈流线型结构；所述第二固定孔312靠近所述连接板31的侧边为弧形的一端，所述第一固定孔311远离所述连接板31的侧边为弧形的一端。如此配置，在进行多波束水深测量作业时，可减少水流对连接板31产生的阻力，另外可减少噪声。

优选地，所述连接板采用316不锈钢材质制成。316不锈钢材质具有高强度、耐腐蚀、耐酸碱、无磁性的特点，可满足多波束水深测量的环境。在进行测量时，该材质制成的连接板31不易断裂，不会被海水腐蚀，亦不会对测量过程产生磁性干扰，从而影响测量精度。本领域技术人员可根据实际配置与316不锈钢具有相似特性的材质制成的连接板31。

发明人于海域进行测试实验，分别通过船速在静态、4节、6节状态下测试该多波束水深测量一体化结构的多波束采集性能。经实验发现，所述姿态传感器设备10无安全风险，螺栓32未发现明显变动或变形痕迹，且姿态传感器设备10与多波束声纳换能器20未发现相对位移，多波束测量数据平稳，有效节省测量时间，提升了测量精度。

综上所述，本实用新型提供的一种多波束水深测量一体化结构，包括姿态传感器设备、多波束声纳换能器及连接组件，所述连接组件分别与姿态传感器设备和多波束声纳换能器固定连接，以限定多波束声纳换能器相对于姿态传感器的位置。如此配置，可将姿态传感器设备和多波束声纳换能器进行一体化固定安装，在进行多波束水深测量作业时，能有效地防止姿态传感器设备与多波束声纳换能器发生相对位移，从而提升测量精度及测量效率。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。