一种子母式水生动物定位与生境获取装置及其使用方法制造方法及图纸

一种子母式水生动物定位与生境获取装置，包括母模块

【技术实现步骤摘要】
一种子母式水生动物定位与生境获取装置及其使用方法


[0001]本专利技术属于生态环境保护
，具体涉及一种子母式水生动物定位与生境获取装置及其使用方法，适用于利用北斗卫星导航系统传输来自水下，特别是深海的生境参数
。

技术介绍

[0002]水生哺乳动物
/
鱼类（如鲸类
、
海豚
、
鲟类）是海洋的旗舰物种，它们的生存状态与生境可以代表海洋尤其是浅海
、
深海水生态环境，如何定期获取它们的生境参数对于海洋生态环境保护至关重要
。
北斗卫星导航系统通过北斗卫星及其系统将搭载了北斗导航模块的目标位置和相关数据传输给地面客户端，广泛应用于车载
、
船载导航等交通
、
物流与生态环境领域
。
但是，北斗导航技术难以直接对水下
、
尤其是位于深海的水生哺乳动物
/
鱼类进行直接的定位和相关生境数据传输
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够利用北斗卫星导航系统传输来自水下，特别是深海生境参数的子母式水生动物定位与生境获取装置及其使用方法
。
[0004]为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种子母式水生动物定位与生境获取装置，所述定位与生境获取装置包括母模块
、
多个子模块，所述母模块包括可拆卸设置在水生动物上的母壳体，所述子模块包括可拆卸设置在母壳体上的子壳体；
[0006]所述母壳体的内部安装有控制器
、
数据传输器，其一侧外壁上安装有生境探测器，所述子壳体内部安装有数据发送器
、
数据存储器；
[0007]所述控制器用于控制生境探测器按预设采样间隔采集水生动物周围环境的生境参数，以及控制各子模块按各自的预设释放时间逐个释放；
[0008]所述数据传输器用于将生境探测器采集的生境参数传输至待释放子模块中的数据存储器；
[0009]所述数据发送器用于在已释放子模块上浮至水面后将数据存储器存储的生境参数经北斗卫星导航系统传输至地面接收端
。
[0010]所述子壳体内部还安装有导航模块；
[0011]所述导航模块用于在已释放子模块上浮至水面后从北斗卫星导航系统处获得定位信息并将其发送至数据发送器；
[0012]所述数据发送器用于在已释放子模块上浮至水面后将定位信息和数据存储器存储的生境参数传输至北斗卫星导航系统，由北斗卫星导航系统将已释放子模块的定位信息和生境参数传输至地面接收端
。
[0013]所述定位与生境获取装置还包括分离模块
、
固定模块；
[0014]所述控制器通过分离模块控制各子模块按各自的预设释放时间逐个释放；
[0015]所述控制器还用于通过固定模块控制母壳体按预设脱离时间与水生动物分离
。
[0016]所述分离模块包括安装块，所述安装块的底部与母壳体的顶部固定连接，安装块的顶部设置有多个与子模块一一对应的凹槽，安装块的内部设置有多个与子模块一一对应的一号微型电机
、
多个与子模块一一对应的伸缩柱组，所述伸缩柱组包括两个与对应的一号微型电机相连接的伸缩柱，所述两个伸缩柱在伸出时分别与开设在对应子模块中的子壳体两侧上的插槽插入配合
。
[0017]所述固定模块包括固定块，所述固定块的顶部与母壳体的底部固定连接，固定块内部设置有滑道
、
二号微型电机，固定块上开设有多个与滑道并排设置的固定孔，所述固定孔上穿设有用于绑在水生动物上的软绳，所述滑道上设置有与二号微型电机相连接的刀片，所述刀片可沿滑道滑动以切割软绳
。
[0018]所述母壳体内部还设置有为整个母模块供电的母电源，所述子壳体内部还设置有为整个子模块供电的子电源，所述生境探测器上集成有水温检测探头
、
盐度检测探头
、
叶绿素检测探头
、
深度检测探头
、
流速检测探头
、
放射性辐射值检测探头
。
[0019]一种子母式水生动物定位与生境获取装置的使用方法，所述使用方法包括：
[0020]S1、
先通过控制器预设生境探测器的采样间隔以及各个子模块的释放时间，然后利用固定模块将整个装置固定在水生动物上并进行野外放流；
[0021]S2、
所述生境探测器按预设的采样间隔定时采集水生动物周围环境的生境参数，采集到的生境参数通过数据传输器输入待释放子模块中的数据存储器中存储；
[0022]S3、
在达到待释放子模块的释放间隔时，所述控制器控制该待释放子模块释放，所述数据传输器将生境探测器采集到的生境参数输入下一个待释放子模块中的数据存储器中存储；
[0023]S4、
循环重复步骤
S2
至
S3
直至所有子模块释放完毕；
[0024]S5、
所述子模块被释放上浮至水面后，其中的数据发送器将数据存储器存储的生境参数经北斗卫星导航系统传输至地面接收端
。
[0025]所述子壳体内部还安装有导航模块；
[0026]步骤
S5
中，所述已释放子模块上浮至水面后，其中的导航模块从北斗卫星导航系统处获得定位信息并将其发送至数据发送器，所述数据发送器将定位信息和数据存储器存储的生境参数通过北斗卫星导航系统传输至地面接收端
。
[0027]所述定位与生境获取装置还包括分离模块
、
固定模块；
[0028]步骤
S3
中，在达到待释放子模块的释放间隔时，所述控制器通过分离模块控制各子模块按各自的预设释放时间逐个释放；
[0029]步骤
S4
中，所有子模块释放完毕后，所述控制器通过固定模块控制母壳体按预设的脱离时间与水生动物分离
。
[0030]所述使用方法还包括步骤
S6
：
[0031]S6、
所述地面接收端基于已释放子模块的定位信息以及其数据存储器中存储的生境参数计算得到已释放子模块的释放位置（
、
），所述计算公式为：
[0032]；
[0033]；
[0034]；
[0035]；
[0036]；
[0037]；
[0038]；
[0039]；
[0040]上式中，
、
分别为子模块被释放时的横
、
纵坐标；
、
分别为子模块上浮至水面时的横
、
纵坐标；
、
分别为子模块上浮至水面后经过时间时的横
、
纵坐标；为子模块被释放时的水下流速，为
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种子母式水生动物定位与生境获取装置，其特征在于：所述定位与生境获取装置包括母模块（1）
、
多个子模块（2），所述母模块（1）包括可拆卸设置在水生动物上的母壳体（
11
），所述子模块（2）包括可拆卸设置在母壳体（
11
）上的子壳体（
21
）；所述母壳体（
11
）的内部安装有控制器（
12
）
、
数据传输器（
13
），其一侧外壁上安装有生境探测器（
15
），所述子壳体（
21
）内部安装有数据发送器（
22
）数据存储器（
24
）；所述控制器（
12
）用于控制生境探测器（
15
）按预设采样间隔采集水生动物周围环境的生境参数，以及控制各子模块（2）按各自的预设释放时间逐个释放；所述数据传输器（
13
）用于将生境探测器（
15
）采集的生境参数传输至待释放子模块（2）中的数据存储器（
24
）；所述数据发送器（
22
）用于在已释放子模块（2）上浮至水面后将数据存储器（
24
）存储的生境参数经北斗卫星导航系统传输至地面接收端
。2.
根据权利要求1所述的一种子母式水生动物定位与生境获取装置，其特征在于：所述子壳体（
21
）内部还安装有导航模块（
25
）；所述导航模块（
25
）用于在已释放子模块（2）上浮至水面后从北斗卫星导航系统处获得定位信息并将其发送至数据发送器（
22
）；所述数据发送器（
22
）用于在已释放子模块（2）上浮至水面后将定位信息和数据存储器（
24
）存储的生境参数传输至北斗卫星导航系统，由北斗卫星导航系统将已释放子模块（2）的定位信息和生境参数传输至地面接收端
。3.
根据权利要求1或2所述的一种子母式水生动物定位与生境获取装置，其特征在于：所述定位与生境获取装置还包括分离模块（3）
、
固定模块（4）；所述控制器（
12
）通过分离模块（3）控制各子模块（2）按各自预设释放时间逐个释放；所述控制器（
12
）还用于通过固定模块（4）控制母壳体（
11
）按预设脱离时间与水生动物分离
。4.
根据权利要求3所述的一种子母式水生动物定位与生境获取装置，其特征在于：所述分离模块（3）包括安装块（
31
），所述安装块（
31
）的底部与母壳体（
11
）的顶部固定连接，安装块（
31
）的顶部设置有多个与子模块（2）一一对应的凹槽（
32
），安装块（
31
）的内部设置有多个与子模块（2）一一对应的一号微型电机（
34
）
、
多个与子模块（2）一一对应的伸缩柱组，所述伸缩柱组包括两个与对应的一号微型电机（
34
）相连接的伸缩柱（
33
），所述两个伸缩柱（
33
）在伸出时分别与开设在对应子模块（2）中的子壳体（
21
）两侧上的插槽（
211
）插入配合
。5.
根据权利要求3所述的一种子母式水生动物定位与生境获取装置，其特征在于：所述固定模块（4）包括固定块（
41
），所述固定块（
41
）的顶部与母壳体（
11
）的底部固定连接，固定块（
41
）内部设置有滑道（
42
）
、
二号微型电机（
46
），固定块（
41
）上开设有多个与滑道（
42
）并排设置的固定孔（
44
），所述固定孔（
44
）上穿设有用于绑在水生动物上的软绳（
45
），所述滑道（
42
）上设置有与二号微型电机（
46
）相连接的刀片（
43
），所述刀片（
43
）可沿滑道（
42
）滑动以切割软绳（
45
）
。6.
根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯奇，肖飞，班璇，周亚东，杜耘，何报寅，曹淑慧，
申请(专利权)人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：