拖曳阵声呐系统技术方案

本实用新型专利技术公开了拖曳阵声呐系统，它包括水下系统和船上系统，水下系统包括：多路水听器；多个数字包，每一个数字包包括采集板和传输板，每一个所述的采集板用于将采集的对应设置的水听器输出的信号进行放大、滤波和采样后传输给传输板；多个所述的传输板将数据级联传输到数据湿端接口模块；数据湿端接口模块，所述的数据湿端接口模块用于将数据通过光纤传输给数据录取硬件系统。本实用新型专利技术的优点在于：可同步采集及同步传输数据并且系统接收数据有效和准确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及声呐系统，尤其涉及拖曳阵声呐系统。
技术介绍
声呐系统的分类方式有很多种。按照应用类型可分为军用和民用。军用上，声呐主要应用于侦探与反侦探、水下目标探测和军事导航中；民用上，声呐技术可用于了解、探测和使用水资源。按照工作原理可将声呐系统分为主动和被动两种。有目的的主动从系统中发射声波的声呐称为主动声呐。可以用于水下运动物体的探测，并可以获得其运动要素，如距离、速度、方向等。它不仅可以探测运动目标，也可以探测海底形貌及各种障碍物，如潜艇、飞机或者轮船的残骸等。一般来说，通信声呐、回波测深仪等属于主动声呐。利用接收换能器基阵接收目标自身发出的噪声或信号来探测目标的声呐称为被动声呐。被动声呐只能被动的接收信号，不会主动辐射声波，所以被动声呐具有隐蔽不易被察觉的特点。目前典型的声呐系统包括拖曳阵声呐、船侧阵声呐、双/多基地声呐、地形地貌探测声呐、小目标成像声呐、合成孔径声呐和通信声呐等。拖曳阵声呐主要以下几个部分组成。1、线列阵:由若干个水听器组成，水听器按照固定的间距放置在拖缆内部。水听器是将声压信号转换为光信号、电信号或其他信号的换能器。拖缆的长度可达几千米，根据需求自由调节。2、拖缆收放系统:用于拖缆的收放和拖缆姿态的控制，包括电动绞车、水鸟等。3、信号处理系统:是拖曳阵声呐的核心系统，用于处理水听器接收的信号并与其他系统交换信息，还会包括拖缆舱内温度湿度电源系统等信息的控制。我国目前已有的海洋声呐技术处于研宄的初步阶段，缺少具有实用性的海洋声呐探测系统。
技术实现思路
本技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种可同步采集及同步传输数据并且系统接收数据有效和准确的拖曳阵声呐系统。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是:本技术的拖曳阵声呐系统，它包括水下系统和船上系统，所述的水下系统包括:多路水听器，所述的多路水听器用于将声音信号转换为电信号；多个数字包，每一个数字包包括采集板和传输板，每一个所述的采集板用于将采集的对应设置的水听器输出的信号进行放大、滤波和采样后传输给传输板；多个所述的传输板将数据级联传输到数据湿端接口模块；数据湿端接口模块，所述的数据湿端接口模块用于将数据通过光纤传输给数据录取硬件系统，同时数据录取硬件系统将命令通过光纤传输给湿端接口模块；所述的船上系统包括数据录取硬件系统，所述的数据录取硬件系统包括:光电收发单元，用于将光纤传输的光信号转换为电信号，或将电信号转换成光信号;串并和并串转换单元，用于将光电收发单元传输的串行信号转换为并行信号或将要发送的并行信号转换成串行信号；逻辑控制单元，用于实现时序逻辑和数据预处理，一方面将来自于串并和并串转换单元的数据通过PCI卡上传至计算机，另一方面，将PCI卡下传的命令通过串并和并串转换单元传送出去；PCI板卡，与逻辑控制单元相连，用于上位机信号和水下系统信号的双向通信；上位机，与PCI板卡相连，实现对水下系统的动态配置、调度、控制、显示、存储、人机交互。本技术的优点在于:可同步采集及同步传输数据并且系统接收数据有效和准确。【附图说明】附图为本技术的拖曳阵声呐系统的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。如附图所示的本技术的拖曳阵声呐系统，它包括水下系统和船上系统，所述的水下系统包括:多路水听器，所述的多路水听器用于将声音信号转换为电信号；多个数字包，每一个数字包包括采集板和传输板，每一个所述的采集板用于将采集的对应设置的水听器输出的信号进行放大、滤波和采样后传输给传输板；多个所述的传输板将数据级联传输到数据湿端接口模块；数据湿端接口模块，所述的数据湿端接口模块用于将数据通过光纤传输给数据录取硬件系统，同时数据录取硬件系统将命令通过光纤传输给湿端接口模块；所述的船上系统包括数据录取硬件系统，所述的数据录取硬件系统包括:光电收发单元，用于将光纤传输的光信号转换为电信号，或将电信号转换成光信号;串并和并串转换单元，用于将光电收发单元传输的串行信号转换为并行信号或将要发送的并行信号转换成串行信号；逻辑控制单元，用于实现时序逻辑和数据预处理，一方面将来自于串并和并串转换单元的数据通过PCI卡上传至计算机，另一方面，将PCI卡下传的命令通过串并和并串转换单元传送出去；PCI板卡，与逻辑控制单元相连，用于上位机信号和水下系统信号的双向通信；所述的PCI板卡采用DMA数据传输的方式将数据输出给上位机；上位机，与PCI板卡相连，实现对水下系统的动态配置、调度、控制、显示、存储、人机交互。本声呐系统的作业过程:等间距的水听器阵列将声音信号转换为电信号，由数字包中的采集板对信号进行放大、滤波、采样后，按照固定的格式将采集板数据帧传输到传输板，传输板按照固定的数字帧格式将数据级联传输到湿端接口模块(与船上系统的接口)，湿端接口模块收到数据后，把电信号转换成光信号经过单模光纤传输至计算机接口卡(与水下系统的接口)，继而数据将进入了上位机，上位机一方面要对数据进行抽取、格式转换用于波形回显，一方面要把数据存储成固定的格式(如地震勘探SEG-Y格式文件)，一方面要实现人机交互界面，接收用户的命令再将命令转发到水下系统。【主权项】1.拖曳阵声呐系统，它包括水下系统和船上系统，其特征在于:所述的水下系统包括: 多路水听器，所述的多路水听器用于将声音信号转换为电信号； 多个数字包，每一个数字包包括采集板和传输板，每一个所述的采集板用于将采集的对应设置的水听器输出的信号进行放大、滤波和采样后传输给传输板；多个所述的传输板将数据级联传输到数据湿端接口模块； 数据湿端接口模块，所述的数据湿端接口模块用于将数据通过光纤传输给数据录取硬件系统，同时数据录取硬件系统将命令通过光纤传输给湿端接口模块； 所述的船上系统包括数据录取硬件系统，所述的数据录取硬件系统包括: 光电收发单元，用于将光纤传输的光信号转换为电信号，或将电信号转换成光信号；串并和并串转换单元，用于将光电收发单元传输的串行信号转换为并行信号或将要发送的并行信号转换成串行信号； 逻辑控制单元，用于实现时序逻辑和数据预处理，一方面将来自于串并和并串转换单元的数据通过PCI卡上传至计算机，另一方面，将PCI卡下传的命令通过串并和并串转换单元传送出去； PCI板卡，与逻辑控制单元相连，用于上位机信号和水下系统信号的双向通信； 上位机，与PCI板卡相连，实现对水下系统的动态配置、调度、控制、显示、存储、人机交互。【专利摘要】本技术公开了拖曳阵声呐系统，它包括水下系统和船上系统，水下系统包括：多路水听器；多个数字包，每一个数字包包括采集板和传输板，每一个所述的采集板用于将采集的对应设置的水听器输出的信号进行放大、滤波和采样后传输给传输板；多个所述的传输板将数据级联传输到数据湿端接口模块；数据湿端接口模块，所述的数据湿端接口模块用于将数据通过光纤传输给数据录取硬件系统。本技术的优点在于：可同步采集及同步传输数据并且系统接收数据有效和准确。【IPC分类】G01S7-521【公开号】CN204287475【申请号】CN201420787108【专利技术人】段发阶, 蒋佳佳, 华香凝, 李彦超, 李宸阳, 袁文澹, 薛俊, 本文档来自技高网...

【技术保护点】
拖曳阵声呐系统，它包括水下系统和船上系统，其特征在于：所述的水下系统包括：多路水听器，所述的多路水听器用于将声音信号转换为电信号；多个数字包，每一个数字包包括采集板和传输板，每一个所述的采集板用于将采集的对应设置的水听器输出的信号进行放大、滤波和采样后传输给传输板；多个所述的传输板将数据级联传输到数据湿端接口模块；数据湿端接口模块，所述的数据湿端接口模块用于将数据通过光纤传输给数据录取硬件系统，同时数据录取硬件系统将命令通过光纤传输给湿端接口模块；所述的船上系统包括数据录取硬件系统，所述的数据录取硬件系统包括：光电收发单元，用于将光纤传输的光信号转换为电信号，或将电信号转换成光信号；串并和并串转换单元，用于将光电收发单元传输的串行信号转换为并行信号或将要发送的并行信号转换成串行信号；逻辑控制单元，用于实现时序逻辑和数据预处理，一方面将来自于串并和并串转换单元的数据通过PCI卡上传至计算机，另一方面，将PCI卡下传的命令通过串并和并串转换单元传送出去；PCI板卡，与逻辑控制单元相连，用于上位机信号和水下系统信号的双向通信；上位机，与PCI板卡相连，实现对水下系统的动态配置、调度、控制、显示、存储、人机交互。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段发阶，蒋佳佳，华香凝，李彦超，李宸阳，袁文澹，薛俊，袁建富，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12