便携式深水释放器甲板单元的研制

发布时间：2020-09-27 19:56

　　深水释放器已成为深海研究中必不可少的设备,同时与其配套使用的甲板单元也不可或缺。甲板单元需要发送特定的水声信号远程遥控深水释放器释放,同时甲板单元需要根据深水释放器回复的信号检测深水释放器是否释放成功。一旦脱离了水上甲板单元的控制,释放器将不能正确的工作,其所携带的科考设备也将不能被回收。本文基于哈尔滨工程大学自研深水释放器的特点,研制了一部与之完全配套的甲板单元。本文根据哈尔滨工程大学自研深水释放器的主要功能,进行了甲板单元的需求分析,并论证了主要技术指标。通过技术指标设计了甲板单元的硬件平台,该平台分为上位机与下位机。上位机采用了ARM9WinCE6.0工控机,主要负责人机交互、命令码生成、下位机信息显示、保存工作日志等功能。下位机由TMS320VC5509A数字信号处理模块、低噪声信号接收模块与D类功放信号发射模块组成,主要负责发送声学指令、检测释放器回复信号、上传检测结果等功能。在硬件平台的基础上,设计并编写了一套甲板单元的配套软件。该软件分为上位机显控软件与下位机DSP软件,其中上位机显控软件使用Visual Studio 2008在.NET Framework 3.5框架下开发,下位机DSP软件使用C语言在Code Composer Studio v5.5软件中开发。本文分别在实验室环境、消声水池环境下对甲板单元进行了测试,测试结果均满足设计要求。最后进行了外场试验,甲板单元按预期要求完成了工作任务,外场试验达到预期效果。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P715
【部分图文】：

示意图,释放器,布放,示意图

由于距离过远，实验仪器等设备不得不脱备安装动力设备，使其能自主航行到目标深度成本极高，需要大量的配套设备，如导航系统保证安全可靠的完成仪器设备的布放或回收[6安装动力设备。因此，声学释放器应运而生。备在水中的浮力重力关系，完成仪器设备的布于 AUV、HOV 等动力设备十分低廉，而且随百吨量级的重型释放器。虽然这种方法也存在能在近海底处作业等缺点，但是声学释放器仍设备牢靠连接的同时一般需自带浮球和沉块水上甲板单元发送声学释放指令，释放器接收释放器依靠浮球产生的浮力，将自身以及所应答信号，甲板单元检测到此信号后即可展

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本课题在此背景下，研制一种能可靠控制深水应答释放器释放动作的多功能水上板单元。1.2 声学释放系统的发展与现状国外各个专门研究水下设备的公司已研制出专门用于回收水下设备的声学释放统。不论各种声学释放系统功能的多寡，从结构上均分为两大部分，即水下释放器单与水上甲板单元，代表性产品如 Teledyne Benthos 公司的 875 系列释放器与 DS8750 板单元。国外各个公司针对不同的使用环境都研制了成套的声学释放系统，功能不尽同，下面列举一些代表产品。Teledyne Benthos 公司的 875-A 释放器与 DS8750 甲板单元[12]。875-A 是浅海型释器，无应答功能，最大工作水深为 305 米，最大可携带负载为 180kg，使用干电池可续工作 6 个月，使用锂电池可连续工作 1 年。DS-8750 是 875 系列释放器的配套甲板元，DS8750 可发送 Benthos 所有的 FSK 命令，能控制所有 875 系列的声学释放器进释放。该甲板单元功能简单但成本低廉，适用于仅需指令进行释放操作的需求。

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ne Benthos R12K 应答释放器（左）与 UDB-9400A 甲G公司的cNODE Maxi 34-30V30H-R与TTC-30/ TTC释放器的最大特色就是模块化设计，可以根据不同部可选配释放钩、姿态仪或者 SVP 模块；顶部可选2 种尺寸，长尺寸配备大容量锂电池，可在水下待机，可在水下待机 1.25 年。TTC30/TTC10 甲板单元是板单元。该甲板单元可在陆地通过 RS232 串口对 c测试。TTC30/TTC10 使用内置的蓄电池供电，可连了轨迹球与触摸屏相结合的方式进行人机交互。

【参考文献】