合成孔径声呐与水下定位系统同步控制装置的制造方法_2

文档序号:10093697阅读:来源:国知局
以此为参考基准,产生周期为其整数倍的两路同步信号。该周期倍数可通过外部配置模块进行设置。其中一个同步信号通过信标同步信号输出模块传输至水下信标,用于控制其声波发射时刻。另一个同步信号通过定位系统控制平台同步信号输出模块传输至定位系统控制平台,为其提供定位基准信号。在发射阵处于工作状态时,若其同步信号周期发生改变,主控模块可实时检测其变化值,并同时更新输出同步信号的周期。当SAS关闭发射阵时,主控模块在检测到无发射阵同步信号输入后暂停输出信标和定位系统控制平台基准同步信号。通过外部配置模块,可对主控模块在发射阵不工作的状态下是否输出同步信号进行设置。若允许水下定位系统在无发射阵同步信号的情况下工作,则主控模块在暂停一段时间后,输出两路固定周期的同步信号,使水下定位系统进入独立工作模式。该暂停时间、固定输出周期同样可通过外部配置模块进行设置。若定位系统在处于独立工作的状态下重新检测到发射阵同步信号输入,则重新恢复同步工作状态。
[0026]由于不同定位系统的水下信标和定位系统控制平台对于本实用新型所提出的同步控制装置输出的信标同步信号和定位系统控制平台同步信号可能存在不同的响应时间,因此,本实用新型通过外部配置模块输入水下信标与定位系统控制平台的响应时间,主控模块根据该响应时间分别计算出输出信标同步信号和定位系统控制平台同步信号与SAS发射阵同步信号的延时关系,包括信标同步信号延时和定位系统控制平台同步信号延时。
【附图说明】
[0027]图1为现有水下定位系统与SAS的非同步工作原理示意图;
[0028]图2为本实用新型的水下定位系统与SAS的同步工作原理示意图;
[0029]图3为本实用新型同步控制装置一种实施例结构原理框图;
[0030]图4为本实用新型同步控制装置一种实施例结构原理框图;
[0031]图5为本实用新型同步控制装置一种实施例结构原理框图;
[0032]图6为本实用新型同步控制装置一种实施例结构原理框图;
[0033]图7为本实用新型同步控制装置一种实施例结构原理框图。
[0034]附图标记说明:
[0035]21-定位系统控制平台,22-接收器连接线,23-定位声波接收器,24-拖体主缆,25-SAS拖体,26-SAS发射阵,27-水下信标,28-同步控制装置,29-SAS接收系统;
[0036]31-主控模块,32-发射阵同步信号接收模块,33-定位系统控制平台同步信号输出模块,34-外部配置模块,35-电池盒,36-信标同步信号输出模块。
【具体实施方式】
[0037]为使公众进一步了解本实用新型所采用之技术、手段及其有益效果,特举实施例并配合附图详细说明如下,相信当可由之得以深入而具体的了解。
[0038]请参见图2所示,本实施例合成孔径声呐包括SAS拖体25、SAS发射阵26、SAS接收系统29,所述水下定位系统包括定位系统控制平台21、定位声波接收器23以及水下信标27,SAS拖体25通过拖体主缆24与定位系统控制平台21相连,水下信标27和SAS发射阵26设置在该SAS拖体25内,定位声波接收器23通过接收器连接线22与定位系统控制平台21相连。本实施例中,所使用的SAS的SAS发射阵26同步信号为RS485信号,水下信标27的同步信号为5V的TTL信号,定位系统控制平台21同步信号为RS485信号。SAS的拖体主缆24中预留了两路电传输线,长度为800米。
[0039]为达到对水下信标27发射声波的时刻与该SAS发射阵26的发射时刻同步的目的,本实用新型在所述的水下信标27和所述的SAS发射阵26之间设置同步控制装置28,利用该同步控制装置28产生信标同步信号替代所述的定位系统控制平台21向水下信标27发送的同步信号,同时模拟外部触发源产生定位系统控制平台同步信号通过拖体主缆传输至该定位系统控制平台21,从而控制水下定位系统的定位时刻。
[0040]图3是本实施例同步控制装置28结构框图,该主控模块31接收所述SAS发射阵26的同步信号,产生信标同步信号输出至所述水下信标27,同时输出定位系统控制平台同步信号,该定位系统控制平台同步信号经过所述拖体主缆24输入所述定位系统控制平台21ο外部配置模块34与PC机连接,用于在SAS和水下定位系统入水工作前,对所述主控模块31的同步控制参数进行配置。
[0041]当主控模块31不支持SAS发射阵26同步信号的电平格式,且水下信标27不支持主控模块31输出的信标同步信号电平格式,定位系统控制平台21不支持主控模块31输出的定位系统控制平台同步信号的电平格式,同步控制装置28的结构框图如图4所示,其包括:发射阵同步信号接收模块32,信标同步信号输出模块36,定位系统控制平台同步信号输出模块33,主控模块31,外部配置模块34以及电池盒35。同步控制装置28采用水密结构体进行封装,固定于SAS拖体25中,从SAS发射阵26的水密电缆中引出一路发射阵同步信号输出线,通过水密改造后与采用RS485模块的发射阵同步信号接收模块32相连,将该SAS发射阵26输出的RS485同步信号转换为3.3V TTL的电平格式,并输出至主控模块31。其次,对拖体主缆24进行水密改造引出预留的传输线,将其与同样采用RS485模块的定位系统控制平台同步信号输出模块33相连。水下信标27的同步信号触发端口通过水密电缆与采用TTL电平转换模块的信标同步信号输出模块36相连接。
[0042]主控模块31采用现场可编程逻辑阵列FPGA作为控制核心,仅支持2.5V、3.3V TTL或C0MS电平格式的信号。主控模块31通过发射阵同步信号接收模块32接收SAS发射阵26的同步信号,产生3.3V TTL电平格式的信标同步信号输出至信标同步信号输出模块36,将其转换为5V TTL信号输出至水下信标27的同步信号触发端。同时,主控模块31产生3.3V TTL电平格式的定位系统控制平台同步信号输出至定位系统控制平台同步信号输出模块33,将其转换为RS485信号后经过拖体主缆24输入定位系统控制平台21。
[0043]外部配置模块34采用RS232模块,完成RS232至3.3V TTL电平的双向转换,通过PC机的串口与其连接,在SAS和水下定位系统入水工作前,可对主控模块31的同步控制参数进行配置,包括同步信号周期倍数、暂停工作时间、固定输出周期、响应时间等。
[0044]电池盒35通过内部安装的电池,分别用于提供FPGA主控模块31、RS485发射阵同步信号接收模块32、RS485定位系统控制平台同步信号输出模块33、RS232外部配置模块34以及TTL电平转换信标同步信号输出模块36的供电。
[0045]针对水下信标27可支持主控模块31输出的信标同步信号电平格式的情况,例如,水下信标可支持3.3V TTL电平格式的信标同步信号,则无需使用信标同步信号输出模块36,主控模块41直接输出信标同步信号至水下信标27的同步信号触发端口。这时同步控制装置28的结构框图如图5所示。
[0046]针对同步控制装置28中主控模块31支持SAS发射阵26同步信号电平格式的情况,例如,SAS发射阵26同步信号为3.3V TTL电平格式,则无需使用发射阵同步信号接收模块32,将发射阵同步信号直接输入主控模块31。这时同步控制装置28的结构框图如图6所示。主控模块31直接接收SAS发射阵26同步信号。
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