一種用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水聲定位系統(tǒng)主要是通過聲波在水下的產(chǎn)生、傳播和接收，用以精確測量水下目標探測的位置。水聲信號是已知的唯一能夠在水中遠距離傳播的波動，在這方面遠比電磁波好，水聲定位系統(tǒng)隨著海洋的開發(fā)和利用發(fā)展起來，并得到了廣泛的應用。
[0003]在現(xiàn)在的水下潛水器中，其定位系統(tǒng)大多超聲波定位，其定位精確度無法滿足要求，有少數(shù)采用水聲信號進行定位，但是由于其造價過高，抗干擾能力差等問題，影響了其實用性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)造價過高且抗干擾能力差的不足，提供一種性能可靠且生產(chǎn)成本低、抗干擾能力強的用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)，包括若干潛水器和設(shè)置在潛水器底部的水聲信號收發(fā)裝置，所述水聲信號收發(fā)裝置包括中央控制系統(tǒng)、與中央控制系統(tǒng)連接的工作電源模塊、水聲信號接收模塊、水聲信號發(fā)射模塊和水聲信號處理模塊，所述水聲信號處理模塊包括依次連接的峰值檢波模塊、信號濾波模塊、信號放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和信號分析模塊；
[0006]所述峰值檢波模塊包括峰值檢波電路，所述峰值檢波電路包括第一運算放大器、第二運算放大器、第一二極管、第二二極管、第一電容、第一電阻和第二電阻，所述第一運算放大器的反相輸入端與第一二極管的陽極連接且通過第一二極管與第二運算放大器的同相輸入端連接，所述第一運算放大器的反相輸入端通過第一電阻與第二運算放大器的同相輸入端連接，所述第一運算放大器的反相輸入端通過第二電阻與第二運算放大器的輸出端連接，所述第二運算放大器的反相輸入端與第二運算放大器的輸出端連接，所述第一運算放大器的輸出端與第二二極管的陽極連接且通過第二二極管與第二運算放大器的同相輸入端連接，所述第二運算放大器的同相輸入端通過第一電容接地。
[0007]作為優(yōu)選，為了提高第一運算放大器和第二運算放大器的可靠性和保證峰值檢波電路的性能，所述第一運算放大器和第二運算放大器的型號均為LM324。
[0008]作為優(yōu)選，為了提高峰值檢波電路的抗干擾能力，所述第一電阻和第二電阻的溫漂系數(shù)均為5% ppm。
[0009]本實用新型的有益效果是，該用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)通過水聲信號收發(fā)裝置對水聲信號的收發(fā)，保證潛水器間的精確定位；同時通過峰值檢波電路不僅降低了水聲信號收發(fā)裝置的設(shè)計成本，還保證了水聲信號收發(fā)裝置的性能，提高了其抗干擾能力和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1是本實用新型用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是本實用新型用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)的峰值檢波電路的電路原理圖；
[0014]圖中:1.潛水器，2.水聲信號收發(fā)裝置，3.中央控制系統(tǒng)，4.工作電源模塊，5.水聲信號接收模塊，6.水聲信號發(fā)射模塊，7.水聲信號處理模塊，8.峰值檢波模塊，9.信號濾波模塊，10.信號放大模塊，11.模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，12.信號分析模塊，Ul.第一運算放大器，U2.第二運算放大器，Dl.第一二極管，D2.第二二極管，Cl.第一電容，Rl.第一電阻，R2.第二電阻。
【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0016]如圖1-圖3所示，一種用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)，包括若干潛水器I和設(shè)置在潛水器I底部的水聲信號收發(fā)裝置2，所述水聲信號收發(fā)裝置2包括中央控制系統(tǒng)3、與中央控制系統(tǒng)3連接的工作電源模塊4、水聲信號接收模塊5、水聲信號發(fā)射模塊6和水聲信號處理模塊7，所述水聲信號處理模塊7包括依次連接的峰值檢波模塊8、信號濾波模塊9、信號放大模塊10、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11和信號分析模塊12 ;
[0017]所述峰值檢波模塊8包括峰值檢波電路，所述峰值檢波電路包括第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一二極管D1、第二二極管D2、第一電容Cl、第一電阻Rl和第二電阻R2，所述第一運算放大器Ul的反相輸入端與第一二極管Dl的陽極連接且通過第一二極管Dl與第二運算放大器U2的同相輸入端連接，所述第一運算放大器Ul的反相輸入端通過第一電阻Rl與第二運算放大器U2的同相輸入端連接，所述第一運算放大器Ul的反相輸入端通過第二電阻R2與第二運算放大器U2的輸出端連接，所述第二運算放大器U2的反相輸入端與第二運算放大器U2的輸出端連接，所述第一運算放大器Ul的輸出端與第二二極管D2的陽極連接且通過第二二極管D2與第二運算放大器U2的同相輸入端連接，所述第二運算放大器U2的同相輸入端通過第一電容Cl接地。
[0018]作為優(yōu)選，為了提高第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2的可靠性和保證峰值檢波電路的性能，所述第一運算放大器Ul和第二運算放大器U2的型號均為LM324。
[0019]作為優(yōu)選，為了提高峰值檢波電路的抗干擾能力，所述第一電阻Rl和第二電阻R2的溫漂系數(shù)均為5% ppm。
[0020]該用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)中，工作電源模塊4用于保證各個模塊的正常運行，提高了系統(tǒng)的可靠性；水聲信號接收模塊5用于接收相鄰的水聲信號收發(fā)裝置2發(fā)射的水聲信號；水聲信號發(fā)射模塊6用于向周圍相鄰的潛水器I發(fā)射水聲信號；水聲信號處理模塊7用于對水聲信號進行處理；中央控制系統(tǒng)3用于控制系統(tǒng)各個模塊，提高系統(tǒng)的智能化程度。其中峰值檢波模塊8用于對水聲信號進行檢波處理；信號濾波模塊9對處理過的水聲信號進行濾波，提高信號處理的可靠性；信號放大模塊10對信號進行放大，提高系統(tǒng)對信號的接受完整性；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊11將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；信號分析模塊12對水聲信號進行分析。
[0021]該用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)的工作原理是:潛水器I在工作時，則通過水聲信號收發(fā)裝置2向周圍發(fā)射水聲信號的同時，也接收水聲信號，隨后通過對水聲信號的處理了解周圍潛水器I的位置，從而進行定位。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)通過水聲信號收發(fā)裝置2對水聲信號的收發(fā)，保證潛水器I間的精確定位；同時通過峰值檢波電路不僅降低了水聲信號收發(fā)裝置2的設(shè)計成本，還保證了水聲信號收發(fā)裝置2的性能，提高了其抗干擾能力和穩(wěn)定性。
[0023]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)，其特征在于，包括若干潛水器(I)和設(shè)置在潛水器(I)底部的水聲信號收發(fā)裝置(2)，所述水聲信號收發(fā)裝置(2)包括中央控制系統(tǒng)(3)、與中央控制系統(tǒng)(3)連接的工作電源模塊(4)、水聲信號接收模塊(5)、水聲信號發(fā)射模塊(6)和水聲信號處理模塊(7)，所述水聲信號處理模塊(7)包括依次連接的峰值檢波模塊(8)、信號濾波模塊(9)、信號放大模塊(10)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(11)和信號分析模塊(12); 所述峰值檢波模塊(8)包括峰值檢波電路，所述峰值檢波電路包括第一運算放大器(Ul)、第二運算放大器(U2)、第一二極管(Dl)、第二二極管(D2)、第一電容(Cl)、第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)，所述第一運算放大器(Ul)的反相輸入端與第一二極管(Dl)的陽極連接且通過第一二極管(Dl)與第二運算放大器(U2)的同相輸入端連接，所述第一運算放大器(Ul)的反相輸入端通過第一電阻(Rl)與第二運算放大器(U2)的同相輸入端連接，所述第一運算放大器(Ul)的反相輸入端通過第二電阻(R2)與第二運算放大器(U2)的輸出端連接，所述第二運算放大器(U2)的反相輸入端與第二運算放大器(U2)的輸出端連接，所述第一運算放大器(Ul)的輸出端與第二二極管(D2)的陽極連接且通過第二二極管(D2)與第二運算放大器(U2)的同相輸入端連接，所述第二運算放大器(U2)的同相輸入端通過第一電容(Cl)接地。2.如權(quán)利要求1所述的用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第一運算放大器(Ul)和第二運算放大器(U2)的型號均為LM324。3.如權(quán)利要求1所述的用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)的溫漂系數(shù)均為5% ppm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)，包括若干潛水器和設(shè)置在潛水器底部的水聲信號收發(fā)裝置，所述水聲信號收發(fā)裝置包括中央控制系統(tǒng)、與中央控制系統(tǒng)連接的工作電源模塊、水聲信號接收模塊、水聲信號發(fā)射模塊和水聲信號處理模塊，所述水聲信號處理模塊包括依次連接的峰值檢波模塊、信號濾波模塊、信號放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和信號分析模塊。所述峰值檢波模塊包括峰值檢波電路，該用于潛水器間定位的水聲定位系統(tǒng)通過水聲信號收發(fā)裝置對水聲信號的收發(fā)，保證潛水器間的精確定位；同時通過峰值檢波電路不僅降低了水聲信號收發(fā)裝置的設(shè)計成本，還保證了水聲信號收發(fā)裝置的性能，提高了其抗干擾能力和穩(wěn)定性。
【IPC分類】G01S15/06
【公開號】CN204832507
【申請?zhí)枴緾N201520453377
【發(fā)明人】楊文旭
【申請人】楊明華
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月29日