一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置的制作方法

技术特征：
1.一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，包括：运动载体、通信控制电路、多电极阵列电极板、拖曳布放机构和拖曳线缆；所述多电极阵列电极板包括载体电极极板和拖曳电极极板；所述通信控制电路、所述载体电极极板和所述拖曳布放机构均设置在所述运动载体上；所述通信控制电路分别与所述拖曳布放机构和所述载体电极极板电连接；所述拖曳布放机构通过所述拖曳线缆与所述拖曳电极极板电连接；所述通信控制电路，用于：根据设定通信范围，控制所述拖曳布放机构收放所述拖曳线缆；向所述多电极阵列电极板接入电压，所述载体电极极板和所述拖曳电极极板放电从而产生脉冲电场，所述脉冲电场用于传输通信信息。2.根据权利要求1所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，还包括：拖曳动力部；所述拖曳布放机构通过所述拖曳线缆与所述拖曳动力部电连接；所述拖曳动力部上布设所述拖曳电极极板。3.根据权利要求1所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述拖曳布放机构，具体包括：拖曳线缆绞盘、导电滑环和拖曳线缆驱动件；所述拖曳线缆绞盘用于收纳所述拖曳线缆；所述拖曳线缆通过所述导电滑环与所述通信控制电路电连接；所述拖曳线缆驱动件用于驱动所述拖曳线缆进行收放。4.根据权利要求1所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述通信控制电路，具体包括：低压直流电源、控制器、电压转换电路、储能电容、隔离电压变送器、功率开关、收发复用器和信号处理电路；所述控制器分别与所述低压直流电源、所述电压转换电路、所述隔离电压变送器、所述功率开关、所述收发复用器、所述信号处理电路和所述拖曳布放机构连接；所述低压直流电源通过所述电压转换电路与所述储能电容连接；所述储能电容分别与所述隔离电压变送器以及所述功率开关连接；所述功率开关与所述收发复用器连接；所述收发复用器通过所述拖曳布放机构与所述多电极阵列电极板连接；所述控制器，用于：当处于发送模式时，控制所述电压转换电路对所述低压直流电源输出的直流电进行升压，得到升压后的直流电，并根据所述隔离电压变送器测得的所述储能电容两端的电压控制所述升压后的直流电为所述储能电容充电；根据电场通信信号控制所述功率开关将所述储能电容依次经过所述收发复用器和所述拖曳布放机构接入所述多电极阵列电极板，所述多电极阵列电极板放电使流体介质中产生脉冲电场；所述电场通信信号为对通信信息编码后形成的脉冲信号；当处于接收模式时，通过所述收发复用器和所述信号处理电路获取所述多电极阵列电极板产生的电压变化信号，并对所述电压变化信号解码，得到发送方传输的通信信息；所述电压变化信号为随发送方的脉冲电场变化的电压信号。5.根据权利要求2所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述
拖曳动力部，具体包括：拖曳锥和拖曳辅助动力单元；所述拖曳锥为下底面开口的圆台状镂空支架；所述拖曳布放机构通过所述拖曳线缆与所述拖曳锥的上底面电连接；所述拖曳锥的上底面设置所述拖曳辅助动力单元；所述拖曳锥的侧面设置所述拖曳电极极板。6.根据权利要求3所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述拖曳线缆驱动件，包括：拖曳线缆收放电机和至少一对驱动轮；所述拖曳线缆收放电机的输出轴与各驱动轮连接；所述拖曳线缆位于两个所述驱动轮之间且与两个所述驱动轮接触；所述拖曳线缆收放电机用于驱动所述驱动轮，使所述拖曳线缆进行收放。7.根据权利要求1所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述通信控制电路位于所述运动载体内部；所述载体电极极板位于所述运动载体的头部；与所述拖曳布放机构连接的所述拖曳线缆穿过所述运动载体的尾部与所述拖曳电极极板连接。8.根据权利要求4所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述信号处理电路，具体包括：自动增益控制器和正交锁相放大器；所述收发复用器与所述自动增益控制器连接；所述自动增益控制器通过所述正交锁相放大器与所述控制器连接。9.根据权利要求4所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述电压转换电路，具体包括：逆变器、升压变压器和整流器；所述逆变器分别与所述低压直流电源以及所述控制器连接；所述逆变器通过所述升压变压器与所述整流器连接；所述整流器与所述储能电容连接。10.根据权利要求5所述的一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，其特征在于，所述拖曳辅助动力单元为螺旋桨；所述螺旋桨的旋转面与所述拖曳锥的上底面平行。

技术总结
本发明公开了一种拖曳式多电极阵列水下电场通信装置。所述拖曳式多电极阵列水下电场通信装置，包括：运动载体、通信控制电路、多电极阵列电极板、拖曳布放机构和拖曳线缆；多电极阵列电极板包括载体电极极板和拖曳电极极板；通信控制电路、载体电极极板和拖曳布放机构均设置在运动载体上；通信控制电路分别与拖曳布放机构和载体电极极板电连接；拖曳布放机构通过拖曳线缆与拖曳电极极板电连接；通信控制电路，用于：根据设定通信范围，控制拖曳布放机构收放拖曳线缆；向多电极阵列电极板接入电压，载体电极极板和拖曳电极极板放电从而产生脉冲电场，脉冲电场用于传输通信信息。本发明电极间距不限于载体尺寸，能适用于较大的通信范围。范围。范围。


技术研发人员：王少萍 王章陶 石健 张超
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2021.11.03
技术公布日：2022/1/4