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　　[0001]本实用新型涉及水下地形测量装置领域，尤其涉及一种水下地形测量系统。

　　[0002]AUV，即自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle，简称 AUV)。近年来，随着水下工程设备技术的不断发展，AUV设备已经实现了可自主巡航、定位、检测水下深度等功能；然而由于目前现有的基于侧扫声纳的水下地形测量系统十分复杂，无法在普通的AUV上进行安装和使用，使得水下地形测量设备复杂，而且价格昂贵。

　　[0003]本实用新型解决的技术问题是提供一种结合普通AUV设备的水下地形测量系统，其结构简单，成本较低。

　　[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:水下地形测量系统，包括AUV设备，还包括地形测量信号处理系统和换能器阵列，所述地形测量信号处理系统设置在AUV设备的内部，所述换能器阵列由多个工作频率各不相同的换能器组成，且多个换能器在AUV设备的外壳的横截面上呈弧形分布；每个换能器均通过线缆与地形测量信号处理系统信号连接。

　　[0005]进一步的是:多个换能器弧形分布的张角β的取值范围为30°至90°。

　　[0007]进一步的是:张角β的角平分线]进一步的是:在AUV设备的外壳的横截面上相邻的两个换能器之间的夹角Θ为一固定值。

　　[0011]进一步的是:所述地形测量信号处理系统包括发射电路、接收电路以及回波时间测量系统，所述发射电路与换能器和回波时间测量系统信号连接，所述接收电路与换能器和回波时间测量系统信号连接。

　　[0012]进一步的是:所述发射电路包括信号发生器和功率放大器；所述接收电路包括信号调理器和滤波器。

　　[0014]本实用新型的有益效果是:通过将地形测量信号处理系统和换能器阵列直接安装到AUV设备上，实现了通过现有的普通AUV设备即可进行水下地形的测量工作，并且通过采用不同频率的换能器按照一定的规律的安装在AUV设备上，实现了对水下地形的测量；极大的简化了水下地形测量设备，同时降低设备成本。

　　[0017]图中标记为:地形测量信号处理系统1、换能器2、AUV设备的外壳3、线、信号调理器61、滤波器62、回波时间测量系统7、张角β的角平分线。

　　[0019]如图1和图2中所示，本实用新型所述的水下地形测量系统，包括AUV设备，还包括地形测量信号处理系统I和换能器阵列，所述地形测量信号处理系统I设置在AUV设备的内部，所述换能器阵列由多个工作频率各不相同的换能器2组成，且多个换能器2在AUV设备的外壳3的横截面上呈弧形分布；每个换能器2均通过线与地形测量信号处理系统I信号连接。

　　[0020]其中AUV设备为现有技术，一般而言，在AUV设备上还安装有相应的自动巡航系统和定位系统等，以实现其自主巡航、定位等功能。当然，根据需要也可设置别的功能系统，如可在AUV设备上设置实时检测水下深度、检测水质等功能。由于本实用新型是基于现有的AUV设备，因此AUV设备的具体结构和工作原理均可采用现有技术，不再详述。通常情况下AUV设备设置成雪茄装，其横截面一般呈圆形。

　　[0021]换能器阵列由多个换能器2组成，如图1中所示，当AUV设备的外壳3的横截面呈圆形的情况下，各个换能器2沿着AUV设备的外壳3的横截面呈弧形分布；并且各个换能器2所发出的探测波束9应当沿着弧形分布的法线中所示呈放射状发出探测波束9 ;一般而言探测波束9为超声波。

　　[0022]考虑到AUV在水下航行时，多个换能器2弧形分布的张角β的对应到水底的辐射宽度即为可探测地形的范围，通常可设定张角β的取值范围为30°至90°之间，如可选定张角β为40°。

　　[0023]另外，当AUV在水下航行时，希望其探测的水下地形的宽度是以AUV为中心向两侧对称延伸的，因此进一步将张角β的角平分线的横截面的竖向中线的工作频率，要求其各不相同，这样做的目的是为了避免换能器2之间的相互干扰，以实现水下地形测量，由于各个换能器2的工作频率各不相同，因此每个换能器2只能发出和接收特定的相同频率的信号，这样通过同一个换能器2发出和接受到同一频率信号的时间差即可得出在该换能器2发出探测波束9的方向上的地形情况。

　　[0026]另外，由于多个换能器2的工作频率各不相同，因此其在排列时理论上可以随意排列也可按照一定顺序排列，如多个换能器2从弧形分布的一端按照工作频率依次递增的排列至另一端。

　　[0027]另外，对于各个换能器2的工作频率，只要满足其各不相同即可，其余没有严格限制，如可设定多个换能器2中工作频率最低的为1MHz，然后按照IMHz的增量逐渐增加，即多有换能器2的工作频率依次为IMHz、2MHz、3MHz、4MHz、5MHz……;而如果按照上述多个换能器2从弧形分布的一端按照工作频率依次递增的排列至另一端的情况下，此时相邻的两个换能器的工作频率之差即为1MHz。

　　[0028]另外，对于换能器2的个数，可根据需要设置不同的数量，理论上换能器2的个数越多，相邻换能器2之间的夹角Θ的值越小，则探测地形的分辨率越高，当然，相应的对设备的要求也越高，成本也会增加。一般而言，夹角Θ可设置为一固定

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