本实用新型专利技术属于海洋信息感知技术领域，公开了一种阵列式电场探测装置，仪器舱内部安装有信号采集处理器和电池，仪器舱通过水密插头与传感器阵列电缆连接，传感器阵列电缆上连接有电场传感器。仪器舱上设置有数据传输接口，传感器阵列电缆设置有芯线，芯线两两之间双绞屏蔽，芯线上硫化有水密插座。本实用新型专利技术中阵列中各传感器信号可进行相干累加提高信噪比，且阵列中传感器的电极距可做到数百米远大于单个测量节点，从而阵列探测距离远，探测区域广，可提高电场探测系统的性能；传感器与电缆合为一体，易于布放回收，可布放于要地、要道、港口等关注区域。港口等关注区域。港口等关注区域。
【技术实现步骤摘要】
一种阵列式电场探测装置
[0001]本技术属于海洋信息感知
，尤其涉及一种阵列式电场探测装置。
技术介绍
[0002]目前，相比声场和其他非声物理场，水下电场是水中目标的重要暴露源。按照信号的频段进行划分，电场主要划分为：稳态电场(腐蚀相关静电场、感应电场)和交变电场(轴频电场、工频电场、电磁设备向外辐射产生的电场等)。其中，源于螺旋桨旋转产生的轴频电场、轴频磁场信号因频率低、线谱特征明显等特点可被应用于水下远距离探测；源于腐蚀和防腐电流产生的静态电场近场特征明显、信噪比较强，便于跟踪定位，可应用于水下阵列式探测、定位系统的末端定位。
[0003]国外研制处理大量的电场探测系统，如上世纪80年代，苏联VNIIOFI研究院研制的Anagram水下预警系统(包含240个电极，两电极之间的距离为250m，可布设在沿岸100km范围内)用于探测、跟踪船舶信号。现阶段，美、俄等国均研制和列装了包含电、磁节点在内的探测和攻击的海底预警监测网(艾森豪威尔海底高速观测网、Комоя电磁封海系统、STL水下警戒系统等)。国内目前没有相应的电场探测阵列，处于空白。
[0004]通过上述分析，由于目前我国还没有开展相关阵列探测技术研究，没有相应的电场探测阵列和技术得到应用，无法满足环境信息获取和水中目标探测的需求。
[0005]解决以上问题及缺陷的难度为：
[0006]阵列中各电场传感器的长距离传输的抗干扰技术，多通道信号采集的同步技术，以及多传感器信号的联合处理和目标探测技术。
[0007]解决以上问题及缺陷的意义为：
[0008]可以填补我国在水下电场阵列探测领域的空白，为海洋环境检测和水中目标探测提供技术支撑。
技术实现思路
[0009]为了解决现有技术存在的问题，本技术提供了一种阵列式电场探测装置。
[0010]本技术是这样实现的，一种阵列式电场探测装置，所述阵列式电场探测装置设置有仪器舱；仪器舱内部安装有信号采集处理器和电池，仪器舱通过水密插头与传感器阵列电缆连接，传感器阵列电缆上连接有电场传感器。
[0011]进一步，所述仪器舱上设置有数据传输接口。
[0012]进一步，所述电场传感器为Ag/AgCl电极。
[0013]进一步，所述传感器阵列电缆设置有芯线，芯线两两之间双绞屏蔽，芯线上硫化有水密插座。
[0014]进一步，所述信号采集处理器设置有A/D转换模块，A/D转换模块与第一滤波器连接，第一滤波器与第一前置放大器连接；
[0015]A/D转换模块与第二滤波器连接，第二滤波器与第二前置放大器连接；
[0016]A/D转换模块与第三滤波器连接，第三滤波器与第三前置放大器连接。
[0017]进一步，所述A/D转换模块与CPU处理器连接，CPU处理器分别与数据存储模块和通信模块。
[0018]结合上述的所有技术方案，本技术所具备的优点及积极效果为：
[0019]本技术用于关注海区布放，对海洋环境电场进行采集，以及水中目标探测，解决环境信息获取及目标探测问题。
[0020]本技术中阵列中各传感器信号可进行相干累加提高信噪比，且阵列中传感器的电极距可做到数百米远大于单个测量节点，从而阵列探测距离远，探测区域广，可提高电场探测系统的性能；传感器与电缆合为一体，易于布放回收，可布放于要地、要道、港口等关注区域。
[0021]本技术采用水密电缆硫化水密插座，配合传感器水密接头的方式，可实现传感器与水密电缆的分开存储，以满足电场传感器盐水浸泡和避光的需求，降低了存储难度，使用时再将传感器安装到电缆之上，既保证了传感器性能，又使用灵活方便。
[0022]本技术模块化信号采集处理模块可根据通道需求进行增加，数据存储、传输和信号检测功能可根据需要增加，一套采集处理模块可满足不同应用场景的需求，增加了阵列式电场探测系统的适用范围。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0024]图1是本技术实施例提供的阵列式电场探测装置结构示意图。
[0025]图2是本技术实施例提供的阵列式电场探测系统示意图。
[0026]图3是本技术实施例提供的传感器阵列电缆水密插座硫化示意图。
[0027]图4是本技术实施例提供的信号采集处理器结构示意图。
[0028]图中：1、仪器舱；2、传感器阵列电缆；3、电场传感器；4、信号采集处理器；5、电池；6、水密插座；7、第一前置放大器；8、第一滤波器；9、A/D转换模块；10、CPU处理器；11、第二前置放大器；12、第二滤波器；13、第三前置放大器；14、第三滤波器；15、数据存储模块；16、通信模块。
具体实施方式
[0029]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0030]针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种阵列式电场探测装置，下面结合附图对本技术作详细的描述。
[0031]如图1
‑
图2所示，本技术实施例提供的阵列式电场探测装置设置有仪器舱1，仪器舱1内部安装有信号采集处理器4(整个系统噪声低于5nV/sqrt(Hz)@1Hz)和电池5。仪
器舱1通过水密插头与传感器阵列电缆2连接，传感器阵列电缆2上连接有电场传感器3。仪器舱1为具有水密功能的仪器舱，仪器舱1上并留有用于数据传输接口，电场传感器3为Ag/AgCl电极(电极噪声低于1nV/sqrt(Hz)@1Hz)。
[0032]传感器阵列电缆2根据安装传感器的个数选取适合电缆芯数，电缆内各芯线两两之间双绞屏蔽，传感器阵列电缆2为抗拉型的水密电缆。按传感器所需要的间隔(2～200m)，在每芯线上硫化一个与传感器尾部水密插头相对应的水密插座6，一对双绞线的接头示意图如图3所示。
[0033]如图4所示，本技术实施例提供的信号采集处理器设置有A/D转换模块9，A/D转换模块9与第一滤波器8连接，第一滤波器8与第一前置放大器7连接。
[0034]A/D转换模块9与第二滤波器12连接，第二滤波器12与第二前置放大器11连接。A/D转换模块9与第三滤波器14连接，第三滤波器14与第三前置放大器13连接。A/D转换模块9与CPU处理器10连接，CPU处理器10分别与数据存储模块16和通信模块17。
[0035]第一前置放大器7、第一滤波器8、A/D转换模块9、CPU处理器10、第二前置放大器11、第二滤波器12、第三前置放大器13、第三滤波器14、通信模块16分别与电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阵列式电场探测装置，其特征在于，所述阵列式电场探测装置设置有：仪器舱；仪器舱内部安装有信号采集处理器和电池，仪器舱通过水密插头与传感器阵列电缆连接，传感器阵列电缆上连接有电场传感器。2.如权利要求1所述阵列式电场探测装置，其特征在于，所述仪器舱上设置有数据传输接口。3.如权利要求1所述阵列式电场探测装置，其特征在于，所述电场传感器为Ag/AgCl电极。4.如权利要求1所述阵列式电场探测装置，其特征在于，所述传感器阵列电缆设置有芯线，芯线两两之间双...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伽伟，程锦房，姜润翔，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：新型
国别省市：
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