基于电子陀螺仪的水下测速装置的制作方法

1.本实用新型涉及雷达设备技术领域，更具体地说，它涉及基于电子陀螺仪的水下测速装置。


背景技术：

2.船载测速仪可为船舶助航设备提供航速等信息，按其测量参考坐标系的不同,可分为相对型船载测速仪和绝对型船载测速仪两类。相对型船载测速仪只能测量船舶相对于水的速度并累计其航程,如水压式、电磁式等；绝对型船载测速仪可以测量船舶对地的速度并累计其航程,如声多普勒计程仪。
3.目前船舶领域使用最多的是声多普勒计程仪，它是基于多普勒效应这一原理而设计的高精度测速仪器，通过换能器向海底发射声音信号，接收反射回来的回波信号，并估计出回波信号频率与发射信号频率之差，进而求得其载体相对于海底的速度。但是由于测速环境复杂，测速精度会受到很多因素的影响，其中主要因素有海水介质物理条件的变化、超声波在海水中的传播特性、船的颠簸和上下起伏以及普勒计程仪的安装精度等，由于以上诸多因素的影响导致其在进行速度测量的时候测量精度受限，因此还有待改进的空间。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供基于电子陀螺仪的水下测速装置，具有能够提高测量精度的优点。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：基于电子陀螺仪的水下测速装置，包括：机架、用于驱动机架上下移动的抬升机构、用于检测船舶速度的测速机构、用于检测船舶行驶方向的陀螺仪测向机构；所述抬升机构设置在所述外壳上；所述测速机构设置在所述机架上；所述陀螺仪测向机构设置在所述机架上。
6.可选的，所述测速机构包括：第一船载测速仪、第二船载测速仪、及航速处理单元；所述第一船载测速仪设置在所述机架上且位于船体的一侧；所述第二船载测速仪设置在所述机架上且位于船体上与第一船载测速仪对称的另一侧；所述航速处理单元设置在所述机架上。
7.可选的，所述第一船载测速仪包括：第一收发组件、第二收发组件、及第一机壳；所述第一机壳设置在所述机架上；所述第一收发组件和第二收发组件均设置在所述第一机壳上，且朝向船舶航行方向的前向；所述第一收发组件和第二收发组件均与所述船速处理单元电连接。
8.可选的，所述第一收发组件包括：第一接收天线、第一发射天线和第一发射机和第一接收机，所述第一接收天线设置在所述第一机壳上；所述第一发射天线设置在所述第一机壳上；所述第一接收天线与第一接收机电连接；所述第一发射天线与所述第一发射机电连接；所述第一接收机和第一发射机均与所述航速处理单元电连接。
9.可选的，所述第一收发组件和第二收发组件呈夹角设置。
10.可选的，所述抬升机构包括：第一伸缩杆和第二伸缩杆；所述第一伸缩杆的一端可转动设置在船体上，另一端与所述第二伸缩杆的外壁转动连接；所述第二伸缩杆的一端可转动设置在船体上，另一端与所述机架相固定。
11.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过电子陀螺仪测定船舶的行驶方向，通过测速机构检测船舶实时速度，并通过抬升机构可控制机架的位置，进而控制测速机构的位置，以使测速机构始终处于水面下方，从而确保测速机构测得的船舶速度的精度。
附图说明
12.图1是本实用新型的整体机构示意图；
13.图2是本实用新型中凸显抬升机构的结构示意图；
14.图3是本实用新型的电路模块图。
15.图中：1、机架；2、抬升机构；21、第一伸缩杆；22、第二伸缩杆；3、测速机构；31、第一船载测速仪；311、第一收发组件；3111、第一接收天线；3112、第一发射天线；3113、第一发射机；3114、第一接收机；312、第二收发组件；313、第一机壳；32、第二船载测速仪；33、航速处理单元；4、陀螺仪测向机构；5、船体。
具体实施方式
16.为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
17.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
18.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
20.本实用新型提供了基于电子陀螺仪的水下测速装置,如图1-3所示，包括：机架1、用于驱动机架1上下移动的抬升机构2、用于检测船舶速度的测速机构3、用于检测船舶行驶方向的陀螺仪测向机构4；所述抬升机构2设置在所述外壳上；所述测速机构3设置在所述机
架1上；所述陀螺仪测向机构4设置在所述机架1上。在实际应用中，陀螺仪测向机构4为电子陀螺仪，通过电子陀螺仪测定船舶的行驶方向，通过测速机构3检测船舶实时速度，并通过抬升机构2可控制机架1的位置，进而控制测速机构3的位置，以使测速机构3始终处于水面下方，从而确保测速机构3测得的船舶速度的精度。
21.进一步地，所述测速机构3包括：第一船载测速仪31、第二船载测速仪32、及航速处理单元33；所述第一船载测速仪31设置在所述机架1上且位于船体5的一侧；所述第二船载测速仪32设置在所述机架1上且位于船体5上与第一船载测速仪31对称的另一侧；所述航速处理单元33设置在所述机架1上。在实际应用中，第一船载测速仪31和第二船载测速仪32分别位于船舶的两侧，能够同时向船舶的两侧发出雷达信号，并接收，进而测得船舶两侧的速度，并由航速处理单元33对测得的速度进行处理，即可得到更为精确的船舶速度。
22.可选的，所述第一船载测速仪31包括：第一收发组件311、第二收发组件312、及第一机壳313；所述第一机壳313设置在所述机架1上；所述第一收发组件311和第二收发组件312均设置在所述第一机壳313上，且朝向船舶航行方向的前向；所述第一收发组件311和第二收发组件312均与所述船速处理单元电连接。所述第一收发组件311和第二收发组件312呈夹角设置。在实际应用中，第一船载测速仪31和第二船载测速仪32均包含两个收发组件，且在实际应用中，第一收发组件311和第二收发组件312呈夹角设置，使得第一收发组件311发出的电磁波和第二收发组件312发出的电磁波的角度不同，且可选择不同频率进行发射，从而提高第一收发组件311和第二收发组件312的收发效果，进而提高船舶测速的测量精度。
23.可选地，所述第一收发组件311包括：第一接收天线3111、第一发射天线3112和第一发射机3113和第一接收机3114，所述第一接收天线3111设置在所述第一机壳313上；所述第一发射天线3112设置在所述第一机壳313上；所述第一接收天线3111与第一接收机3114电连接；所述第一发射天线3112与所述第一发射机3113电连接；所述第一接收机3114和第一发射机3113均与所述航速处理单元33电连接。通过第一发射机3113生成无线电波并由第一发射天线3112发出，然后第一接收机3114控制第一接收天线3111接收对应频率的回波，并发送给航速处理单元33，即可得到第一收发组件311测得的船舶速度；同理可测得第二收发组件312测得的船舶速度，以及第二船载测速仪32上的两个收发组件测得的船舶速度，进而对四个船舶速度取平均值，即可得到更为精确的船舶速度。
24.进一步地，所述抬升机构2包括：第一伸缩杆21和第二伸缩杆22；所述第一伸缩杆21的一端可转动设置在船体5上，另一端与所述第二伸缩杆22的外壁转动连接；所述第二伸缩杆22的一端可转动设置在船体5上，另一端与所述机架1相固定。在实际应用中，通过控制第一伸缩杆21伸长，能够抬升第二伸缩杆22，从而使第二伸缩杆22绕其与船体5的连接处转动，进而抬升机架1及机架1上的测速机构3；而通过伸缩第二伸缩杆22可调节第一船载测速仪31和第二船载测速仪32的位置，使得第一船载测速仪31和第二船载测速仪32始终处于水面下方。
25.本实用新型的基于电子陀螺仪的水下测速装置，能够提高测量精度。
26.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和
润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。