模块化组合式侧扫声纳系统技术方案

本发明专利技术涉及模块化组合式侧扫声纳系统，其是一种新型结构的模块化电子系统，可以搭载中高频的换能器，换能器的方向和相互距离可调，可感知。上层硬件系统相同，水声信号由高速信号处理机接收后通过USB2.0接口与计算机通讯，计算机将换能器的方向、间距等配合水声数据，结合软件的声剖面数据，对目标进行反演和显示。本发明专利技术克服了以前算有声纳系统存在的硬件结构固定，软件固定，结果无法调整等缺点，可以使得用于不同目的的侧扫声纳可以根据用途进行模块和换能器组合，并根据观测对象调整换能器方向和间距等参数，将平时制造厂商设计时固化的部分软件化。而硬件部分则实现可分割、标准化，不同的系统之间具有可替换性。其结构如附图1。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下探测领域，属于电子、微型计算机、声学和计算机软件领域。
技术介绍
侧扫声纳技术就是其中一种重要的探测手段，它应用声学原理，并综合声学、数字信号处理、导航定位和计算机等技术，对海底微地貌和目标物进行探测，其精度、分辨率和图像质量都比传统的声纳定位技术有了大幅度的提高。目前，侧扫声纳在大范围内海底目标的探测和定位、海底底质结构探测、海上石油勘探、航道疏浚、海洋环境监测、海洋渔业等多方面，起到了不可替代的作用。国外从五十年代起开始应用侧扫声纳，到七十年代已经在海洋开发等方面得到了广泛的使用，我国从七十年代开始组织研制侧扫声纳，经历了单侧悬挂式、双侧单频拖曳 式、双侧双频拖曳式等发展过程。但目前国内市场上的侧扫声纳产品基本上都是进口的。国内的声纳研究都集中在声音的传输、放大、以及反演技术上，很少有人把精力集中在系统的工业化、标准化和软件化方面，这就导致了国内相关产品的缺失，从而导致进口产品高昂的价格和很差的开发接口，有相当多国外的产品并没有开发接口。通过把系统的核心软件化，以及硬件系统标准化，可以为国产的声纳产品提供技术基础。
技术实现思路
本专利技术第一部分为组合式模块化电子线路板，主要为收发电路，前置(初级)放大电路，A/D，D/A转换，信号处理系统和USB通讯系统，信号处理系统前端固化为高频和中频两套系统，信号处理和USB通讯为一套系统，该部分只对信号进行预放大、转换和传输(或与之反向)。这些模块不局限于侧扫声纳，针对阵列式成像声纳同样适用，只需更换换能器，调整软件中的换能器参数，以及应用本专利技术第二部分的内容。本专利技术第二部分为换能器位置变换和感知部分，主要处理一些情况下成像精度不够，信号混杂的等问题，由人工或机械方式对换能器位置和朝向进行调整，计算机自动感知该位置和角度变化，便于软件系统自动选用不同的算法进行处理。针对变动位置和相关影响的成像软件和算法不包括在本专利技术中。该位置感知器和角度感知器需要在每次使用时校准。附图说明图I模块化组合声纳设备结构图；图2模块化组合声纳设备数据流图。具体实施例方式I、针对单个模块进行输入输出测试和生产。2、针对传感器固定的位置、方向和已知深度的物体，对系统和软件进行校准。3、针对特定问题，对传感 器方位进行调整。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.换能器间距和角度调整装置。2.换能器间距和角度感知装置。3.中(高)频通用初级模拟放大模块，中(高)频通用换能器功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑西涛，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：