CN107135099A - 水上空间探测装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种水上空间探测装置和***，涉及空间探测的技术领域，该水上空间探测装置包括：一个或多个漂浮节点，一个或多个漂浮节点漂浮在水面，且多个漂浮节点按照预设网络拓扑结构与水上通讯目标和/或水下通讯目标进行通信联接，其中，每个漂浮节点能够在水面上的预设移动区域内进行自由移动，且任意两个漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合，提高了现有的水域探测装置的探测能力。

Description

水上空间探测装置和***

技术领域

本发明涉及空间探测的技术领域，尤其是涉及一种水上空间探测装置和***。

背景技术

传统空间信息网络的网络节点中包括基站，卫星，潜艇，海上航标，飞行器和雷达站等。空间信息网络中的网络节点主要对海，陆和空执行相关的探测任务。例如，卫星主要在太空中执行对地球或者月球进行探测的任务；潜艇主要在海洋中执行相关的探测任务；海上航标主要在海洋中执行相关的任务，例如，防御，护航照明等。但是，由于海洋的特殊性，海上航标或者水上航标的设置具有一定的限制条件，例如，海上航标只能固定在某个位置，例如固定在岛礁上，来执行相关任务。因此，航标的分布的合理性较差，往往会出现探测盲区。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水上空间探测装置和***，以缓解现有的水上探测装置探测能力较低的技术问题。

本发明实施例的一个方面，提供了一种水上空间探测装置，该水上空间探测装置包括：一个或多个漂浮节点，一个或多个所述漂浮节点漂浮在水面，且多个所述漂浮节点按照预设网络拓扑结构与水上通讯目标和/或水下通讯目标进行通信联接，每个所述漂浮节点能够在所述水面上的预设移动区域内进行自由移动，且任意两个所述漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合。

进一步地，所述水上空间探测装置还包括：定位装置，其中，所述定位装置安装于每个所述漂浮节点上，用于实时检测当前漂浮节点在所述水面上所处的位置，当所述定位装置检测到所述所处的位置位于所述当前漂浮节点所属的预设移动区域之外时，则控制所述当前漂浮节点自动移动至所述当前漂浮节点所属的预设移动区域内。

进一步地，所述水上空间探测装置还包括：定海坨，所述定海坨通过缆绳与所述漂浮节点相连接；动力复位装置，所述动力复位装置安装在每个所述漂浮节点上，用于在所述所处的位置位于所述当前漂浮节点所属的预设移动区域之外时，控制所述当前漂浮节点自动移动至所述当前漂浮节点所属的预设移动区域内。

进一步地，所述水上空间探测装置还包括：至少一组水下探测装置，每组所述水下探测装置能够设置在所述水面的下方，每个所述漂浮节点均对应设置一组所述水下探测装置，其中，每组所述水下探测装置用于探测与所述水下探测装置对应的漂浮节点所属的预设移动区域的内部区域，每个所述漂浮节点对应的一组所述水下探测装置部分相同或者完全不同。

进一步地，每组所述水下探测装置包括：一个或者多个潜水器，其中，每个所述潜水器按照目标移动轨迹在水下移动，其中，所述目标移动轨迹为预先为所述潜水器设定的移动轨迹或者为所述潜水器进行自主计算得到的移动轨迹，且任意两个所述潜水器的移动轨迹部分相同或者完全不相同。

进一步地，所述水上空间探测装置还包括：探测传感器，所述探测传感器用于实时对探测目标进行探测，其中，所述探测目标包括以下至少之一：水上飞行器，潜水装置，水面船舶。

进一步地，所述探测传感器包括：第一探测传感器，其中，所述第一探测传感器安装于每个所述漂浮节点的下方和/或每个所述漂浮节点的上方；第二探测传感器，所述第二探测传感器安装在每组所述水下探测装置上。

进一步地，所述水上空间探测装置还包括：水上通信装置，所述水上通信装置安装在每个所述漂浮节点上或者安装在所述水上通讯目标上，用于实现当前漂浮节点与所述水上通讯目标之间的通信联接，其中，所述水上通讯目标包括以下至少一种：目标漂浮节点，陆地岛屿，卫星，陆地基站，飞机，所述目标漂浮节点为所述预设网络拓扑结构中与所述当前漂浮节点相联接的节点。

进一步地，水上空间探测装置还包括：水下声道轴通信装置，所述水下声道轴通信装置设置在所述漂浮节点的下方，用于实现所述当前漂浮节点与所述水下通讯目标之间的通信联接，其中，所述水下通讯目标包括以下至少一种：潜水船，水下机器人。

本发明实施例的另一个方面，还提供了一种水上空间探测***，该水上空间探测***包括上述描述的水上空间探测装置和探测目标，其中，所述探测目标包括以下至少之一：水上飞行器，潜水装置和水上船舶。

在本发明实施例提供的水上空间探测装置中，包括多个漂浮节点，多个漂浮节点漂浮在水面，且多个漂浮节点按照预设网络拓扑结构通信联接，其中，每个漂浮节点能够在水面上的预设移动区域内进行自由移动，且任意两个漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合。通过上述设置方式，能够实现漂浮节点的合理布局，建立分布均匀的空间网络体系，提高了现有的水域探测装置的探测能力，进而缓解了现有的水上探测装置探测效果较差的技术问题，达到了对水上环境进行精准探测的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1是根据本发明实施例一中第一种可选地具有蜂窝拓扑结构的空间探测装置的示意图；

图2是根据本发明实施例一中第二种可选的水上空间探测装置的示意图；

图3是根据本发明实施例一中可选的水上空间探测装置的俯视图；

图4是根据本发明实施例一种第三种可选的水上空间探测装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种水上空间探测装置的实施例。

在本发明实施例中，该水上空间探测装置包括：一个或多个漂浮节点。

其中，一个或多个漂浮节点漂浮在水面，且多个漂浮节点按照预设网络拓扑结构与水上通讯目标和/或水下通讯目标通信联接，其中，每个漂浮节点可能在水面上的预设移动区域内移动，且任意两个漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合。

上述漂浮节点除了设置在水面或者海面上之外，还可以设置在岛礁上。那么在水面上，或者在海上布置该水上空间探测装置时，可以考虑具体的环境来对漂浮节点进行布置，例如，可以优选将漂浮节点布置为固定在岛礁上，然后，将网络中的其他漂浮节点布置在水面上。

当上述漂浮节点设置在水面或者海面上时，漂浮节点是相对固定的设置在水面上，或者设置在海面上来执行相关的探测任务的；其中，相对固定是指每个漂浮节点能够在预设移动区域内进行自由移动，当漂浮节点移动至该预设移动区域之外的区域时，将自动移动至该预设移动区域内，具体过程将在下述实施方式中进行介绍；漂浮节点除了能够自由移动之外，还能够固定的设置在水面上，具体设置方式可以根据实际需要来进行确定。

需要说明的是，在本发明实施例中，水上通讯目标包括以下至少一种：目标漂浮节点，陆地岛屿，卫星，陆地基站，飞机，其中，目标漂浮节点为预设网络拓扑结构中与当前漂浮节点相联接的节点。水下通讯目标包括以下至少一种：潜水船，水下机器人。也就是说，上述漂浮节点能够与其他的漂浮节点通信联接，还能够与水上的其他固定节点通信联接，以及与水下的移动或者非移动节点通信联接。

进一步需要说明的是，在本发明实施例中，可以将漂浮节点设置为漂浮塔；其中，该漂浮塔能够漂浮在水面上，或者漂浮在海面上。

如果该漂浮塔设置在海面上，那么当海上海浪较高时，该漂浮塔可以沉入海水中，并在海浪经过之后，通过控制相关动力复位装置使得自身自动浮出水面。

进一步需要说明的是，在本发明实施例中，上述预设网络拓扑结构包括以下至少之一：蜂窝拓扑结构，网状拓扑结构，星型拓扑结构和树型拓扑结构。

也就是说，在本发明实施例中，可以仅仅采用环形拓扑结构；还可以仅仅采用蜂窝拓扑结构；还可以采用混合型拓扑结构，即上述任意两种或者三种拓扑结构的组合。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，将以蜂窝拓扑结构为例对上述空间探测装置进行介绍。

图1是根据本发明实施例的一种具有蜂窝拓扑结构的空间探测装置的示意图，如图1所示，符号“1”至符号“39”均表示为漂浮节点，每个符号表示为一个漂浮节点。从图1中可以看出，39个漂浮节点组成正三角形的蜂窝网状拓扑结构。

需要说明的是，漂浮节点34能够与器周围的6个漂浮节点(即，漂浮节点1至漂浮节点6)分别通信联接，以分别组成6个正三角形，具体地，在图1中未示出漂浮节点34和漂浮节点1至漂浮节点6之间的联接关系。同样地，漂浮节点31，漂浮节点32，漂浮节点33，漂浮节点35，漂浮节点36，漂浮节点37，漂浮节点38和漂浮节点39均能够与其周围的6个漂浮节点分别通信联接，具体地，在图1中未示出上述漂浮节点与其周围六个漂浮节点之间的联接关系。

在如图1所示的水上空间探测装置中，漂浮节点1能够与漂浮节点2有线或者无线联接，并且漂浮节点1还能够同时与漂浮节点5有线或者无线联接；漂浮节点5还能够同时与漂浮节点7和漂浮节点6有线或者无线联接。因此，漂浮节点1就能够通过漂浮节点5与漂浮节点7间接通信联接。

也就是说，在如图1所示的蜂窝状拓扑结构的示意图中，任意两个漂浮节点都能够通信联接，具体包括直接通信联接和间接通信联接。也即，在该蜂窝拓扑结构中，每个漂浮节点都具有数据起始发送的功能，以及充当中间节点的功能。

在本发明实施例提供的空间探测装置中，包括多个漂浮节点，多个漂浮节点漂浮在水面，且多个漂浮节点按照预设网络拓扑结构通信联接，其中，每个漂浮节点能够在水面上的预设移动区域内进行自由移动，且任意两个漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合。通过上述设置方式，能够实现漂浮节点的合理布局，建立分布均匀的空间网络体系，提高了现有的水域探测装置的探测能力，进而缓解了现有的水上探测装置探测效果较差的技术问题，达到了对水上环境进行精准探测的目的。

图2是根据本发明实施例可选的一种水上空间探测装置的示意图。其中，在图2中，以一个漂浮节点为例进行说明。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该水上空间探测装置还包括：定海坨，其中，定海坨通过缆绳与漂浮节点相连接。

在如图2所示的水上空间探测装置中，在漂浮节点的下方设置了一个锚绳固定机构1，其中，该锚绳固定机构可以选择为固定环。其中，可以将缆绳的两端分别连接在该固定环和定海坨上，以实现漂浮节点能够在水中保持相对固定，其中，定海坨不是固定在水底，而是漂浮在水中。

采用定海坨实现对漂浮节点的相对固定，不仅适用于浅海区域，还适用于深海区域，因此，通过该设置方式扩大了上述水上空间探测装置的可能覆盖区域。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，上述空间探测装置还包括：定位装置。

如图2所示，漂浮节点中位于水面上方的区域称为水上区域，漂浮节点中位于水面下方的区域称为水下区域。上述定位装置即安装于每个漂浮节点的水上区域，定位装置用于实时检测当前漂浮节点在水面上所处的位置；

其中，当定位装置检测到所处的位置位于当前漂浮节点所属的预设移动区域之外时，则控制当前漂浮节点自动移动至当前漂浮节点所属的预设移动区域内。

其中，上述定位装置优选为全球定位装置(Global Positioning System，简称GPS)或北斗卫星定位装置(下述均简称为北斗)。通过该定位装置能够实时对当前漂浮节点的位置坐标进行检测。

GPS或北斗定位装置将检测到的当前漂浮节点在水面上所处的位置实时发送给安装在当前漂浮节点上的中央处理器。中央处理器在获取到该位置信息之后，将获取到的位置信息与该当前漂浮节点的预设移动区域进行比较。如果比较结果为当前漂浮节点位于预设移动区域之外的区域，中央处理器将向移动装置发送移动指令，以使移动装置带动当前漂浮节点移动至预设移动区域内。

其中，如果当前漂浮节点所处的位置位于所述当前漂浮节点所属的预设移动区域之外时，那么可以通过控制动力复位装置来控制当前漂浮节点自动移动至当前漂浮节点所属的预设移动区域内，以保证漂浮节点的相对固定。

需要说明的是，通过上述描述可知，是在每个漂浮节点中均设置了一个中央处理器，以通过每个漂浮节点执行自身的定位任务。除此之外，还可以在多个漂浮节点中选择一个漂浮节点作为中间节点，然后，通过该中间节点完成相关的处理操作，例如，将其他漂浮节点探测到的数据发送至监控中心，或者将其他漂浮节点的请求发送至该监控中心，以及将监控中心的指令发送至其他漂浮节点。

假设，在如图1所示的30个漂浮节点中，将漂浮节点23作为中间节点。漂浮节点2在通过自身的定位装置检测到在水面上所处的位置之后，将该所处的位置发送给中间节点23，以使中间节点23将该位置发送给监控中心。监控中心根据该所处的位置确定漂浮节点2是否位于其预设移动区域内，其中，如果判断出漂浮节点2未位于其预设移动区域内，则通过中间节点23向漂浮节点2发送相应的指令，以使漂浮节点2自动回到其预设移动区域内。

需要说明的是，在本发明实施例中，中间节点不是固定不变的，中间节点可以实现动态选择，具体地，可以根据任意两个节点之间路径的数据传输性能来确定最优中间节点。

进一步地，如图2所示，图2中符号“2”，符号“3”和符号“4”所示的构件位于水上区域，上述构件的面积较大，大致面积约为804平方米。上述水上可用面积可以用于布放相控阵雷达天线，以用于探测隐身飞机。在该可用面积上，还可以布设太阳能储能装置(例如，太阳能光伏电池板)，且能够布设大量的太阳能光伏电池板，从而保证充足的能源。

基于漂浮节点的水上可用面积较大，因此，图2中所示的漂浮节点的高度一般较高，此时，在该漂浮节点上安装探测传感器和通信装置时，可以实现更远的探测距离和更远的通信距离。

需要说明的是，在本发明实施例中，漂浮节点可以为主要由混凝土和玻璃钢制作而成的漂浮塔，该漂浮塔无回收价值，不易被盗。且由于该漂浮塔表面无钢铁，因此不易被腐蚀，设计寿命大约在50年。

进一步需要说明的是，在如图2中所示的符号“2”中，设置有多个舱室，该多个舱室为多水密隔舱，其中，当多个舱室中的个别破损时，整个漂浮节点也不会下沉。

如图2所示，在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该水上空间探测装置还包括：至少一组水下探测装置。

其中，每组水下探测装置能够设置在水面的下方，且每个漂浮节点均对应设置一组水下探测装置，其中，每组水下探测装置用于探测与水下探测装置对应的漂浮节点所属的预设移动区域内部的区域，其中，每个漂浮节点对应的一组水下探测装置部分相同或者完全不同。

具体地，为了提高漂浮节点的探测精度，以及扩展漂浮节点的探测区域，可以为每个漂浮节点均设置一组部分相同或者完全不相同的水下探测装置，其中，该水下探测装置中包括至少一个潜水器。

需要说明的是，在本发明实施例中，为每个漂浮节点配备的水下探测装置的数量可以相同，还可以不同。例如，为漂浮节点2配备的一组水下探测装置中可以包括5个潜水器；为漂浮节点3配备的一组水下探测装置中可以包括6个潜水器。其中，可以根据每个漂浮节点的重要程度来确定为其配备的潜水器的数量。

进一步需要说明的是，由于漂浮节点的重要程度也不是固定不变的，因此，可以根据每个漂浮节点的性能，探测精度和传输速率来进行动态调整。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，每组水下探测装置包括：一个或多个个潜水器，每个潜水器按照目标移动轨迹在水下移动，其中，目标移动轨迹为预先为潜水器设定好的移动轨迹或者为潜水器进行自主计算得到的移动轨迹，且任意两个潜水器的移动轨迹部分相同或者完全不相同。

具体地，如图3所示，图3是根据本发明实施例可选的一种水上空间探测装置的俯视图，在该俯视图中，以一个漂浮节点为例进行说明。从图3中可以看出，为每个漂浮节点对应设置了6个潜水器，且6个潜水器均匀分布在对应的漂浮节点周围，其中，6个潜水器中每个潜水器按照各自的移动轨迹进行移动。

需要说明的是，任意两个潜水器的移动轨迹部分重合，或者，完全不重合。

进一步需要说明的是，可以将上述6个潜水器设置在不同水深的区域中，例如，将潜水器1设置在距离水面a米处，将潜水器2设置在距离水面b米处，将潜水器3设置在距离水面c米处，将潜水器4设置在距离水面d米处，将潜水器5设置在距离水面e米处，将潜水器6设置在距离水面f米处，其中，a，b，c，d，e和f依次增大或者依次减小。

其中，除了为每个漂浮节点设置6个潜水器之外，还可以为每个漂浮节点设置5个，4个，3个，2个，以及1个潜水器，具体数量可以根据实际需要来进行确定。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，在漂浮节点上还设置有太阳能储能装置和充电桩，该太阳能储能装置用于将太阳能转化为电能并进行存储；充电桩用于为潜水器进行充电。当潜水器电量不足时，可以自动移动至与其最近的漂浮节点上进行充电，或者移动至与其配套设置的漂浮节点处进行充电。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该水上空间探测装置还包括：

探测传感器，具体地，该探测传感器用于实时对探测目标进行探测，其中，探测目标包括以下至少之一：水上飞行器，潜水装置，水面船舶。

进一步地，除了采用探测传感器来探测水上飞行器，潜水装置和船舶之外，还可以采用探测传感器来探测海洋环境，探测湖泊的环境等等。

其中，不同探测目标所采用的探测传感器相同或者不相同。例如，探测海洋环境的探测传感器与探测无人机的探测传感器为不相同的传感器。

需要说明的是，在漂浮节点1执行探测任务时，如果漂浮节点1的探测传感器发生了故障，进而无法执行探测任务时，可以通过以下两种方式来请求其他的漂浮节点协同漂浮节点1执行探测任务。

方式一

向地面监控中心发送请求消息，其中，该请求消息为请求其他漂浮节点协同漂浮节点1执行探测任务的请求。地面监控中心在接收到该请求之后，根据其余漂浮节点的工作状态，以及其余漂浮节点与漂浮节点1的距离确定一个漂浮节点，例如，确定漂浮节点2，指示漂浮节点2协同漂浮节点1执行探测任务。

方式二

除此之外，漂浮节点1还可以直接向漂浮节点2发送请求消息，以请求漂浮节点2协同漂浮节点1执行探测任务，如果漂浮节点2同意，则将协同漂浮节点1执行该探测任务。

需要说明的是，可以根据所执行的探测任务的紧急程度来确定选用上述方式一，还是选用上述方式二。如果所执行的探测任务对时间要求不高，那么可以请求地面监控中进行调配；如果所执行的探测任务对时间的要求高，那么可以直接向其他漂浮节点发送请求。

可选地，上述探测传感器包括：第一探测传感器和第二探测传感器。

其中，第一探测传感器安装于每个漂浮节点的下方和/或每个漂浮节点的上方。

第二探测传感器安装在每组水下探测装置上。其中，第一探测传感器用于漂浮节点来执行相关的探测任务，第二探测传感器用于水下探测装置来执行相关的任务。

具体地，第一探测传感器可以为声呐，该声呐设置在每个漂浮节点的下方，即，图4中所示的水下区域，该声呐用于实现水底通信；第一探测传感器还可以为雷达，该雷达设置在每个漂浮节点的上方，即，图4中所示的水上区域，该雷达用于实现水上通信。

如果每个漂浮节点与水下探测装置的设置关系为如图3所示的设置关系，那么可以在每个潜水器中均设置第二探测传感器，其中，在不同的潜水器中设置的第二探测传感器的作用可以相同，也可以不相同。例如，如图4所示，可以在潜水器1中设置第二探测传感器1，其中，该第二探测传感器1用于对海底环境进行探测；还可以在潜水器2中设置第二探测传感器2，其中，该第二探测传感器2用于检测水下潜水装置。

其中，需要说明的是，如果潜水器的数量为多个，例如，如图3中所示的6个，那么可以在多个潜水器中选择一个潜水器作为中转潜水器，该中转潜水器用于与其他潜水器进行通信，并向配套设置的漂浮节点发送自身和其他潜水器检测到的探测数据，该中转潜水器还用于将漂浮节点发送的指令转发给对应的潜水器。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该水上空间探测装置还包括：水上通信装置。

其中，水上通信装置安装在每个漂浮节点上或者安装在水上通讯目标上，用于实现当前漂浮节点与水上通讯目标之间的通信联接，水上通讯目标包括以下至少一种：目标漂浮节点，陆地岛屿，卫星，陆地基站，飞机；目标漂浮节点为预设网络拓扑结构中与当前漂浮节点相联接的节点。

如图1所示，如果当前漂浮节点为漂浮节点1，那么目标漂浮节点即为漂浮节点2和漂浮节点5。此时，安装在漂浮节点1上的通信装置就用于实现漂浮节点1和漂浮节点2之间的通信联接，以及实现漂浮节点1和漂浮节点5之间的通信联接。

需要说明的是，如果在如图1所示的水上空间探测装置中包括上述描述的中间节点，那么此时，设置在漂浮节点1上的通信装置还用于实现与中间节点的通信联接。

在本发明实施例的另一个可选实施方式中，该通信装置包括：水下声道轴通信装置。

其中，水下声道轴通信装置设置在漂浮节点的下方，用于实现当前漂浮节点与水下通讯目标之间的通信联接，其中，水下通讯目标包括以下至少一种：潜水船，水下机器人。

需要说明的是，在每个漂浮节点上，还包括信号指示灯，该信号指示灯用于为航行在水面上的船舶指示方向；该信号指示灯还用于信息报警，例如，当该信号指示灯闪烁时，表示该漂浮节点附近存在危险，此时，可以提示过往航行的船舶此处存在危险。

进一步地需要说明的是，本发明实施例提供的空间探测装置还能够与可联接范围以内的卫星、飞船、水上船舶、陆地中的通信基站，海上的浮塔共同执行相关探测任务。

通过在预设水面上设置该空间探测装置，尤其是海面上，能够解决传统的灯塔必须依赖于岛礁设置的缺陷。本发明实施例提供的空间探测装置具有相对固定性，能够在一个范围内来回移动，并始终保持相对固定，使得水上探测装置更加灵活。

实施例二

本发明实施例还提供了一种水上空间探测***，该水上空间探测***主要包括上述实施例一中描述的空间探测装置和探测目标，其中，探测目标包括以下至少之一：水上飞行器，潜水装置和船舶。

在本发明实施例一提供的水上空间探测装置中，包括一个或者多个漂浮节点，在每个漂浮节点上设置有水上通信装置(例如，雷达)和水下通信装置(例如，声呐)。其中，该水上通信装置主要用于实现当前漂浮节点与其他漂浮节点的通信，以及实现当前漂浮节点和卫星的通信，以及实现当前漂浮节点和船舶的通信。水下通信装置主要用于实现当前漂浮节点和潜水装置(例如，潜水船和水下机器人)的通信联接。

在建立上述通信联接之后，本发明实施例一中提供的水上空间探测装置就能够辅助卫星来对水上飞行器进行探测，或者，水上通信装置通过卫星的辅助来对水上飞行器进行探测。

在建立上述通信联接之后，本发明实施例一中提供的水上空间探测装置就能够辅助潜水船来对其他潜水装置或者海底环境进行探测，该水上空间探测装置还能够在潜水船的辅助下，对其他潜水装置或者海底环境进行探测。

在本发明实施例提供的空间探测***中，包括空间探测装置和探测目标，其中，空间探测装置包括多个漂浮节点，多个漂浮节点漂浮在水面，且多个漂浮节点按照预设网络拓扑结构通信联接，其中，每个漂浮节点能够在水面上的预设移动区域内进行自由移动，且任意两个漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合。通过上述设置方式，能够实现漂浮节点的合理布局，建立分布均匀的空间网络体系，提高了现有的水域探测装置的探测能力，进而缓解了现有的水上探测装置探测效果较差的技术问题，达到了对水上环境进行精准探测的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水上空间探测装置，其特征在于，包括：一个或多个漂浮节点，一个或多个所述漂浮节点漂浮在水面，且多个所述漂浮节点按照预设网络拓扑结构与水上通讯目标和/或水下通讯目标进行通信联接，每个所述漂浮节点能够在所述水面上的预设移动区域内进行自由移动，且任意两个所述漂浮节点的预设移动区域部分重合或者完全不重合。

2.根据权利要求1所述的水上空间探测装置，其特征在于，所述水上空间探测装置还包括：定位装置，其中，所述定位装置安装于每个所述漂浮节点上，用于实时检测当前漂浮节点在所述水面上所处的位置，

当所述定位装置检测到所述所处的位置位于所述当前漂浮节点所属的预设移动区域之外时，则控制所述当前漂浮节点自动移动至所述当前漂浮节点所属的预设移动区域内。

3.根据权利要求2所述的水上空间探测装置，其特征在于，所述水上空间探测装置还包括：

定海坨，所述定海坨通过缆绳与所述漂浮节点相连接；

动力复位装置，所述动力复位装置安装在每个所述漂浮节点上，用于在所述所处的位置位于所述当前漂浮节点所属的预设移动区域之外时，控制所述当前漂浮节点自动移动至所述当前漂浮节点所属的预设移动区域内。

4.根据权利要求1所述的水上空间探测装置，其特征在于，所述水上空间探测装置还包括：

至少一组水下探测装置，每组所述水下探测装置能够设置在所述水面的下方，每个所述漂浮节点均对应设置一组所述水下探测装置，其中，每组所述水下探测装置用于探测与所述水下探测装置对应的漂浮节点所属的预设移动区域的内部区域，每个所述漂浮节点对应的一组所述水下探测装置部分相同或者完全不同。

5.根据权利要求4所述的水上空间探测装置，其特征在于，每组所述水下探测装置包括：

一个或者多个潜水器，每个所述潜水器按照目标移动轨迹在水下移动，其中，所述目标移动轨迹为预先为所述潜水器设定的移动轨迹或者为所述潜水器进行自主计算得到的移动轨迹，且任意两个所述潜水器的移动轨迹部分相同或者完全不相同。

6.根据权利要求4所述的水上空间探测装置，其特征在于，所述水上空间探测装置还包括：

探测传感器，所述探测传感器用于实时对探测目标进行探测，其中，所述探测目标包括以下至少之一：水上飞行器，潜水装置，水面船舶。

7.根据权利要求6所述的水上空间探测装置，其特征在于，所述探测传感器包括：

第一探测传感器，其中，所述第一探测传感器安装于每个所述漂浮节点的下方和/或每个所述漂浮节点的上方；

第二探测传感器，所述第二探测传感器安装在每组所述水下探测装置上。

8.根据权利要求1所述的水上空间探测装置，其特征在于，所述水上空间探测装置还包括：

水上通信装置，所述水上通信装置安装在每个所述漂浮节点上或者安装在所述水上通讯目标上，用于实现当前漂浮节点与所述水上通讯目标之间的通信联接，其中，所述水上通讯目标包括以下至少一种：目标漂浮节点，陆地岛屿，卫星，陆地基站，飞机，所述目标漂浮节点为所述预设网络拓扑结构中与所述当前漂浮节点相联接的节点。

9.根据权利要求1所述的空间探测装置，其特征在于，所述水上空间探测装置还包括：

水下声道轴通信装置，所述水下声道轴通信装置设置在所述漂浮节点的下方，用于实现当前漂浮节点与所述水下通讯目标之间的通信联接，其中，所述水下通讯目标包括以下至少一种：潜水船，水下机器人。

10.一种水上空间探测***，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任一项所述的水上空间探测装置和探测目标，其中，所述探测目标包括以下至少之一：水上飞行器，潜水装置和水面船舶。