一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统。该系统包括拖体、拖缆、拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器和控制器，拖缆分别与拖体和拖缆收放装置连接，所述的声学定位装置、高度计和压力传感器分别设置在拖体上，控制器分别与拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器连接。本实用新型专利技术采用声学定位装置、高度计、压力传感器三者结合的定位方式，从而获得更准确的拖体水下位置，输出拖体与海底的相对位置关系，进而更准确地进行拖缆收放的动作指导。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海洋
，特别是一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统。
技术介绍
近底拖曳探测作业过程中，通常依据水下拖体的离底高度，人工即时判断拖缆的收放动作，以使得水下拖体保持距离海底一定高度，这种操作方式通过单点判断，对拖缆操作人员的即时性要求较高，并且不能保证在地形变化剧烈的海底进行妥当的收放动作，容易使得水下拖体发生触底风险，进而损坏设备。海底探测技术蓬勃发展，各种基于船载的探测系统发挥了重要作用，船载探测系统的优势在于效率较高，通常可以快速或者大范围覆盖地完成探测任务，探测设备距离海底较远，设备本身的安全性较高，不易受到周围环境的损害，但是由于水体的阻隔，设备距离海底较远，其探测精度较低，逐渐难以满足海底高精度探测的需求。近底拖曳探测方法是一种接近海底探测对象，能够极大减小水体对探测系统的影响，其探测精度高，近年来已经越来越受到重视，是获得海底高精度探测数据的重要手段。定高近底拖曳探测是一种极其重要的近底探测方法，光学拖体、声学拖体等均需要在近底定高进行探测，以获得高质量的探测数据。在探测作业过程中，为了获得背景场一致的探测数据，要求水下拖体距离海底保持一定高度，由于水体中设备无法像陆地上利用卫星定位系统进行导航定位，难以判断水下拖体与海底的相对位置关系，拖缆的收放操作难以控制，定高的拖曳探测面临挑战，同时给拖体本身的安全带来风险。在现有的作业模式中，近底拖曳探测作业过程中，通常依据水下拖体的离底高度，人工即时判断拖缆的收放动作，以使得水下拖体保持距离海底一定高度，这种操作方式通过单点判断，对拖缆操作人员的即时性要求较高，并且不能保证在地形变化剧烈的海底进行妥当的收放动作，容易使得水下拖体发生触底风险，进而损坏设备。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够提前指导拖缆预判动作、协助拖缆操作的基于海底地形的近底定高拖曳导航系统。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统，包括拖体、拖缆、拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器和控制器，拖缆分别与拖体和拖缆收放装置连接，所述的声学定位装置、高度计和压力传感器分别设置在拖体上，控制器分别与拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器连接。本技术采用声学定位装置、高度计、压力传感器三者结合的定位方式，从而获得更准确的拖体水下位置，输出拖体与海底的相对位置关系，进而更准确地进行拖缆收放的动作指导。作为优选，拖体上还设有微型摄像头和LED照明装置，微型摄像头和LED照明装置分别与控制器连接；控制器连接有显示器。其优点在于，可以实时地观察到海底的地形情况，使得操作人员可以实时地了解拖体的周围环境，并对拖缆的收放进行监控。作为优选，还包括航行定位仪器，航行定位仪器与控制器连接。其优点在于，可以了解船体的客观位置，并可以结合定位信息对海底的地形进行标示。作为优选，还包括云数据库，云数据库与控制器通过网络连接。其优点在于，通过云数据库可以减少客户端的装置体积和成本，同时通过云数据库可以不限时间、地点地对数据库内容进行访问。本技术同现有技术相比具有以下优点及效果：1、由于本技术采用声学定位装置、高度计、压力传感器三者结合的定位方式，从而获得更准确的拖体水下位置，输出拖体与海底的相对位置关系，进而更准确地进行拖缆收放的动作指导。2、由于本技术能够根据水下地形情况，自动对拖缆的长度进行控制，也可以有操作人员实时对水下地形和拖缆的收放情况进行监控，从而节省了人力，降低了成本。3、由于本技术采用云数据库对数据进行存储，一方面减少了客户端的装置体积和成本，另一方面通过云数据库可以不限时间、地点地对数据库内容进行访问。4、由于本技术可以结合航行方位和水下地形情况，因此可以对水下地形进行标示，并制作地形图，从而用于指导船只的航行、勘探等。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例1的结构示意图。图2为本技术实施例2的结构示意图。标号说明：1、拖体2、拖缆3、拖缆收放装置11、声学定位装置12、高度计13、压力传感器14、微型摄像头15、LED照明装置4、控制器5、显示器6、航行定位仪器7、云数据库具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。实施例1：本实施例包括拖体1、拖缆2、拖缆收放装置3、声学定位装置11、高度计12、压力传感器13和控制器4。拖缆2一端与拖体1连接，另一端与拖缆收放装置3连接，拖缆收放装置3通过对拖缆2的收放来实现对拖体1位置的控制。声学定位装置11、高度计12和压力传感器13分别设置在拖体1上，通过三者结合的定位方式，获得更准确的拖体1水下位置，输出拖体1与海底的相对位置关系，进而更准确地进行拖缆2收放的动作指导。控制器4分别与拖缆收放装置3、声学定位装置11、高度计12、压力传感器13连接。控制器4根据声学定位装置11、高度计12、压力传感器13获得的水下定位数据或者地形数据，从而控制拖缆收放装置3对拖缆2的长度进行收放。拖体1上还设有微型摄像头14和LED照明装置15，微型摄像头14和LED照明装置15分别与控制器4连接；控制器4连接有显示器5。因此，操作人员可以实时地观察到拖体1的实际周围环境及海底的地形情况，并对拖缆2的收放进行监控和调整。实施例2：本实施例的基于海底地形的近底定高拖曳导航系统与实施例1相似，不同之处仅在于：1、还包括航行定位仪器6，航行定位仪器6与控制器4连接。2、还包括云数据库7，云数据库7与控制器4通过网络连接。在本实施例中，航行定位仪器6可以获得船只的客观位置，并结合获得的海底地形数据，从而对海底地形进行标示，并将数据存储到云数据库7，从而用于指导船只的航行、勘探等。本实施例中未做具体说明的技术特征参照实施例1。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本技术专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本技术专利的保护范围内。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统，其特征是：包括拖体、拖缆、拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器和控制器，所述的拖缆分别与拖体和拖缆收放装置连接，所述的声学定位装置、高度计和压力传感器分别设置在拖体上，所述的控制器分别与拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统，其特征是：包括拖体、拖缆、拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器和控制器，所述的拖缆分别与拖体和拖缆收放装置连接，所述的声学定位装置、高度计和压力传感器分别设置在拖体上，所述的控制器分别与拖缆收放装置、声学定位装置、高度计、压力传感器连接。2.根据权利要求1所述的一种基于海底地形的近底定高拖曳导航系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国堙，陶春辉，蔡巍，张恺，邓显明，周建平，
申请(专利权)人：国家海洋局第二海洋研究所，
类型：新型
国别省市：浙江;33