专利名称：一种便携式甲板单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用声学技术用于水下目标定位与导航的水声设备，尤其涉及一 种便携式甲板单元的水声设备。
背景技术：
由于声波在海洋中较任何其他物理场传播损失小、距离远，水声技术得以发展，水 声技术已成为一门重要的声学应用学科，广泛的应用于海洋探测与海洋开发，所以利用声 学技术对水下目标实现定位与导航是主要的技术手段。按照接收基阵的尺度或应答器基阵的基线长度来分类，水声定位技术可以分为长 基线、短基线和超短基线三种水声定位技术。甲板单元可应用于长基线水声定位系统中，定 时发送询问信号，与声学应答释放器配合实现询问-应答测距功能，从而实现对水下目标 的定位与导航。甲板单元是长基线水声定位与导航系统的重要组成部分，但以往的甲板单元接口 简单、可视化功能较弱，需要另外配合电源及PC机使用，存在使用不方便的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水下目标定位与导航的便携式甲板单元。本发明要解决的是以往的甲板单元接口简单、可视化功能较弱，需要另外配合电 源及PC机使用，存在使用不方便的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是它包括机箱、装入机箱内的机箱面板、连接机箱面板的内部结构；机箱面板上设有 指示灯和接口 ；内部结构包括信号处理板、连接在信号处理板上的控制处理板、硬盘和发射 电路板。本发明的有益效果本发明具有接口丰富、可视化功能强大和使用方便等优点，无 需外接电源和PC机或其他设备，即可在船舱、甲板、岸边单独使用，实现对声学应答释放器 水声遥控、询问-应答等功能。
图1是本发明的机箱外观图。图2是本发明的机箱面板图。图3是本发明的机箱内部结构剖面图。图4是本发明信号处理板组成框图。图5是本发明接收机组成框图。图6是本发明发射电路板组成框图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。如图1、图2、图3所示，本发明包括包括机箱1、装入机箱1内的机箱面板2、连接 机箱面板2的内部结构3。机箱面板2上设有指示灯和接口 ；内部结构3包括信号处理板 20、连接在信号处理板上的控制处理板19、硬盘21、发射电路板23和电池22。所述的指示灯包括监测通道A指示灯4、监测通道B指示灯5、发射指示灯6、接收 指示灯7。所述的接口包括同步输入口 8、GPS数据口 9、USB接口 10、直流电源接口 11、水听 器接口 15、换能器接口 16、网络接口 17和通信串口 18，硬盘接口。这些接口设在控制处理 板19上。所述的机箱面板2设有电源开关12、液晶触摸屏13、权利所属人名称14。机箱1为硬塑料的防水防尘机箱，机箱1的长宽高尺寸为520mmX 440mmX 205mm。电池22用于供给液晶触摸屏13、控制处理板19、信号处理板20及发射电路板23 电源。如图4所示，信号处理板20包括信号处理器A28、信号处理器B33、连接在信号处 理器A^上的电压采集A模块25、深度采集A模块沈、光耦隔离A模块27、接收机A (接收 模块A)四、连接在信号处理器B33上的电压采集B模块36、深度采集B模块35、光耦隔离B 模块34、接收机B (接收模块B) 32、连接在信号处理器hm和信号处理器B33上的时统接口 24、高精度时钟37、发射机(发射模块)31、接收机A (接收模块A) 29和发射机31上的收发 合置开关30组成。信号处理器hm和信号处理器B33功能是管理电压模块及深度采集A模块沈、 深度采集B模块35，与控制处理板19进行通信、数字信号处理等。电压采集A模块25和电压采集B模块36负责采集电池电压。深度采集A模块沈和深度采集B模块35负责采集外接的换能器及水听器深度。光耦隔离A模块27、接收机A29、光耦隔离B模块34、接收机B32负责采集进入换 能器及水听器前端的水声信号。时统接口 M提供与GPS (全球定位系统)统一的时钟及Ipps信号。高精度时钟37提供高精度的时钟信号。发射机31负责发射电信号。
收发合置开关30将电信号转换成声信号或将声信号转换成电信号。如图5所示，接收机A^包括前级放大38、射随A39、4阶带通滤波器A40、后级放 大41、4阶带通滤波器B42、射随B43和ADC44 ；前级放大38、射随A39、4阶带通滤波器A40、 后级放大41、4阶带通滤波器B42、射随B43和ADC44依次连接。接收机B32和接收机A^ 的结构相同。控制处理板19包括控制处理器。控制处理板19的功能是管理及维护系统运行、控制信号处理板20等。控制处理 器的功能是接收通信串口 18及网络接口 17的数据，并通过通信串口转发至信号处理板20。如图6所示，发射电路板23由驱动电路45、防双导电路46、功放管47、变压器48 和匹配49组成；驱动电路45、防双导电路46、功放管47、变压器48和匹配49依次连接。
发射电路板23的功能是驱动发射信号，并将信号发射出去。驱动电路45的功能是增加信号的驱动能力。防双导电路46功能是防止两个功率管同时导通。甲板单元实现两个功能一是对声学应答释放器水声遥控功能；二是配合声学应 答释放器完成询问-应答，从而实现对水下目标的定位与导航功能。水声遥控命令包括对声学应答释放器开机、待机、自检和释放；在声学应答释放器 开机后，甲板单元可配合声学应答释放器完成询问-应答。甲板单元通过液晶触摸屏13控 制信号处理板20的信号处理器似8发射水声遥控命令及询问信号，水声遥控命令及询问信 号通过发射机31、收发合置开关30、连接在换能器接口 16上的换能器将电信号转换为声信 号发射出去；声学应答释放器的回复命令及应答信号通过水声换能器将声信号转换为电信 号、经过换能器接口 16、收发合置开关30、接收机似9到达信号处理器A28，电信号在信号处 理器似8经过信号处理后将处理结果上传至液晶触摸屏13。权利要求
1.一种便携式甲板单元，其特征在于它包括机箱、装入机箱内的机箱面板、连接机箱 面板的内部结构；其特征在于机箱面板上设有指示灯和接口 ；内部结构包括信号处理板、 连接在信号处理板上的控制处理板、硬盘和发射电路板。
2.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在于所述的指示灯包括监测通道指 示灯、发射指示灯和接收指示灯。
3.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在于所述的接口包括同步输入口、 GPS数据口、USB接口、直流电源接口、水听器接口、换能器接口、网络口和通信串口，它们设 于控制处理板上。
4.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在于所述的机箱面板上设有电源开 关和液晶触摸屏。
5.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在于机箱为硬塑料的防水防尘机 箱，机箱的长宽高尺寸为520mmX 440mmX 205mm。
6.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在内部结构还包括连接在信号处理 板上的电池。
7.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在于信号处理板包括信号处理器A、 信号处理器B、连接在信号处理器A上的电压采集A模块、深度采集A模块、光耦隔离A模 块、接收机A、连接在信号处理器B上的电压采集模块B、深度采集模块B、光耦隔离模块B、 接收机B、连接在信号处理器A和信号处理器B上的时统接口、高精度时钟、发射机、连接在 接收机A和发射机上的收发合置开关组成。
8.根据权利要求7所述的便携式甲板单元，其特征在于接收机A包括前级放大、射随 A、4阶带通滤波器A、后级放大、4阶带通滤波器B、射随B和ADC，前级放大、射随A、4阶带通 滤波器A、后级放大、4阶带通滤波器B、射随B和ADC依次连接，接收机B和接收机A结构相 同。
9.根据权利要求1所述的便携式甲板单元，其特征在于控制处理板包括控制处理器； 发射电路板包括驱动电路、防双导电路、功放管、变压器和匹配，驱动电路、防双导电路、功 放管、变压器和匹配次连接。
全文摘要
本发明公开了一种便携式甲板单元，包括机箱、装入机箱内的机箱面板、连接机箱面板的内部结构；其特征在于机箱面板上设有指示灯和接口；内部结构包括信号处理板、连接在信号处理板上的控制处理板、硬盘和发射电路板。本发明具有接口丰富、可视化功能强大等特点，可应用于长基线水声定位系统中，定时发送询问信号，与声学应答释放器配合实现询问-应答测距功能，从而实现对水下目标的定位与导航。
文档编号H04B1/59GK102053244SQ201010523439
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者何海兴, 冯海泓, 石扬, 薛睿, 郭霖 申请人:嘉兴中科声学科技有限公司