本發明屬于海洋應急通信，具體涉及一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法。

背景技術：

1、隨著科技的發展，人類對于大海的恐懼逐漸削弱，導致出海游玩的人員日益增多，而出海游玩最常見的項目便是深海潛泳，這一危險性較高的項目使得每年都會存在一定數量的人員在海洋中遭遇危機，為了實現快速救援，在項目體驗前，通常會為潛泳人員配置救援通信設備，便于遇險快速定位救援，但現有的海洋應急通信技術領域，主要依賴于衛星通信，但在海洋救援時，采用衛星通信對海中的被困人員進行定位時，存在衛星調用時間慢，定位難度大的問題，使得被困人員被困時間增加，救援成功率降低；另外，若僅采用船舶通信設備與救援通信設備進行通信連接的方式，又會因為海水對信號的干擾，以及潛泳深度的增加導致信號穩定性大幅度降低，致使救援人員無法快速定位進行準確救援。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，用于解決上述技術問題。

2、為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其中，海洋通信浮標包括變長天線、天線展開與保持裝置、短波通訊模塊、穩定裝置、電源模塊、高頻水聲通信模塊和自組網節點組建模塊；

4、基于海洋通信浮標實現水下救援信號傳輸包括：

5、通過自組網節點組建模塊，預先在目標海域構建由若干海洋通信浮標和臨時基站組成的第一自組網；

6、目標用戶在目標海域進行活動時，預先配置第一設備用以加入第一自組網；

7、通過第一自組網實時監測目標用戶是否觸發救援指令；若是，實時獲取目標用戶的第一定位，并通過第一自組網自搜尋目標海域內的救援者信號進行通信連接，同時對救援者進行實時定位，得到第二定位；

8、基于通信連接，發送第一定位和第二定位至救援者，完成水下救援信號傳輸。

9、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法還包括：當監測到目標用戶觸發救援指令時，指派救援者在目標海域展開活動，并在活動前預先配置第二設備用以加入第一自組網。

10、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法還包括：

11、變長天線用于發射或接收短波信號；

12、天線展開和保持裝置，包括天線收納及制動裝置，和充氣與氣壓控制裝置，用于在邊長天線未展開時對其進行收納，以及在展開時，利用充氣與氣壓控制裝置將變長天線展開至預設長度并保持，以適應不同等級海況，實現穩定通信；

13、短波通訊模塊，用于完成發射信息的編碼調制，以及接收信號的解析處理；

14、穩定裝置，用于對海洋通信浮標進行海面上的穩態控制；

15、電源模塊，用于對海洋通信浮標進行供電處理；

16、高頻水聲通信模塊，用于完成水下通信；

17、自組網節點組建模塊，用于連接目標海域內的所有海洋通信浮標、臨時設備以及臨時基站構建第一自組網。

18、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法還包括：在第一自組網生成時，對投放的每一海洋通信浮標和臨時基站進行初始定位，用以確定第一自組網中每一節點的初始位置，并在后續根據節點的位置變化數據對每一節點進行位置更新。

19、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法還包括：通過第一自組網中相關海洋通信浮標和臨時基站的位置信息，對第一設備和第二設備進行實時定位。

20、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法還包括：基于第一自組網，獲取第一定位和第二定位并結合相關救援系統在臨時基站對決策人員進行顯示，并采集決策人員發出的決策意見，利用通信連接反饋至救援者。

21、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法中的海洋通信浮標還包括虛假信號生成模塊；

22、其中，當無法監測到目標用戶的第一定位時，判定第一設備存在異常，獲取第一定位消失前距離目標用戶最近的海洋通信浮標作為主浮標；

23、主浮標的虛假信號生成模塊執行包括如下操作：

24、獲取救援指令觸發后，和第一定位消失前的歷史定位信息，生成歷史軌跡；

25、根據歷史軌跡對目標用戶的實時定位進行預測，得到預測定位；

26、根據預測定位，生成虛假信號傳輸給其他海洋通信浮標、第二設備以及臨時基站。

27、進一步，一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法還包括：當任一海洋通信浮標接收到虛假信號后，根據虛假信號的預測定位確定信號發射方向，并基于信號發射方向，發射存在指向性的短波信號；當第一設備接收到任一存在指向性的短波信號時，根據信號傳輸路徑，返回相應的響應信號。

28、本發明的有益效果在于：

29、本發明提出一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，采用自組網的方式，將海洋通信浮標與船舶形成的臨時基站進行自組網構建，降低對將衛星作為中繼通信節點的依賴性，實現對目標海域的高效通信，同時采用海洋通信浮標作為自組網的構建節點，能夠提高水下通信的穩定性，進一步提高水下救援信號傳輸的可靠程度，增加被困人員的生還率。

30、本發明的其他優點、目標和特征將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上對本領域技術人員而言是顯而易見的，或者本領域技術人員可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

31、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

技術特征：

1.一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，海洋通信浮標包括變長天線、天線展開與保持裝置、短波通訊模塊、穩定裝置、電源模塊、高頻水聲通信模塊和自組網節點組建模塊；

2.根據權利要求1所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，還包括：當監測到目標用戶觸發救援指令時，指派救援者在目標海域展開活動，并在活動前預先配置第二設備用以加入第一自組網。

3.根據權利要求1所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，還包括：變長天線用于發射或接收短波信號；

4.根據權利要求1所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，還包括：在第一自組網生成時，對投放的每一海洋通信浮標和臨時基站進行初始定位，用以確定第一自組網中每一節點的初始位置，并在后續根據節點的位置變化數據對每一節點進行位置更新。

5.根據權利要求4所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，還包括：通過第一自組網中相關海洋通信浮標和臨時基站的位置信息，對第一設備和第二設備進行實時定位。

6.根據權利要求1所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，還包括：基于第一自組網，獲取第一定位和第二定位并結合相關救援系統在臨時基站對決策人員進行顯示，并采集決策人員發出的決策意見，利用通信連接反饋至救援者。

7.根據權利要求1所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，海洋通信浮標還包括虛假信號生成模塊；

8.根據權利要求7所述的一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，其特征在于，還包括：當任一海洋通信浮標接收到虛假信號后，根據虛假信號的預測定位確定信號發射方向，并基于信號發射方向，發射存在指向性的短波信號；當第一設備接收到任一存在指向性的短波信號時，根據信號傳輸路徑，返回相應的響應信號。

技術總結
本發明公開了一種基于海洋通信浮標的水下救援信號傳輸方法，包括：通過自組網節點組建模塊，預先在目標海域構建由若干海洋通信浮標和臨時基站組成的第一自組網；目標用戶在目標海域進行活動時，預先配置第一設備用以加入第一自組網；通過第一自組網實時監測目標用戶是否觸發救援指令；若是，實時獲取目標用戶的第一定位，并通過第一自組網自搜尋目標海域內的救援者信號進行通信連接，同時對救援者進行實時定位，得到第二定位；基于通信連接，發送第一定位和第二定位至救援者，完成水下救援信號傳輸；通過本發明，用于解決在海上遇險救援時，無法準確定位水下被困人員和救援人員位置信息的問題，有益于提高被困人員的營救成功概率。

技術研發人員：肖龍忠,張松,陳波,鄒雨澤,毛鈺,劉振吉,李樂琦,汪慧,江雪云,劉良樹,李夢豪,張章,匡文娟,夏一衡,張知微,劉磊,楊坤
受保護的技術使用者：武漢船舶通信研究所（中國船舶集團有限公司第七二二研究所）
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28