【技术实现步骤摘要】
波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法
本专利技术涉及一种波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法，是一种拖曳母体为波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法，属于水下拖体领域。
技术介绍
波浪滑翔器是一种新型无人海洋探测平台，利用“浮体-脐带-潜体”刚柔混合多体结构将海洋波浪能直接地转化为自身的前进动力，同时依靠上甲板搭载的太阳能电池板为各电气负载供电，可以在广阔的海洋上进行长期自主的航行，还可充当通信中继与其他类型的探测平台进行指令和数据交换，为海洋观测技术提供了新思路，有着十分广阔的发展前景。水下拖曳系统是一种日渐广泛应用于海洋工程、海洋研究等领域的水下探测系统,在海洋环境调查、海洋石油开发等方面具有重要意义。将波浪滑翔器与水下拖曳系统组合，将大幅提升波浪滑翔器的海洋环境监测能力。在实际的海洋环境中,波浪滑翔器随海洋表面波浪起伏而不规则运动，通过系缆传递至水下拖体上,对水下拖体产生不稳定扰动或冲击,这些扰动常常会干扰水下拖体中的仪器正常工作。一种可行的改进方案是采用缓冲系缆，缓冲系缆为折弯式锯齿形状，将系缆分成多个分段，在各个节点处依次配置浮力块和重力块，分...
【技术保护点】
1.波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法，其特征在于：步骤如下：(1)确定系缆分段数目N，确定从拖曳母体到水下拖体方向依次各个分段的长度Li i＝1,2,...,N；(2)依次取每两个分段组成一个分段组，即第1个分段与第2个分段组成第1个分段组，第3个分段和第4个分段组成第2个分段组，以此类推，如果N为偶数，则共有kmax＝N/2个分段组，如果N为奇数，则取前kmax＝(N‑1)/2个分段组并剩余最后一段系缆；(3)确定每一个分段组的连接处的重力块或浮力块提供的重力或浮力Fk，k＝1,2,...,kmax，其中如果N为奇数，再确定第N个分段的后端的重力块或浮力块提供的重力或浮力
【技术特征摘要】
1.波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法，其特征在于：步骤如下：(1)确定系缆分段数目N，确定从拖曳母体到水下拖体方向依次各个分段的长度Lii＝1,2,...,N；(2)依次取每两个分段组成一个分段组，即第1个分段与第2个分段组成第1个分段组，第3个分段和第4个分段组成第2个分段组，以此类推，如果N为偶数，则共有kmax＝N/2个分段组，如果N为奇数，则取前kmax＝(N-1)/2个分段组并剩余最后一段系缆；(3)确定每一个分段组的连接处的重力块或浮力块提供的重力或浮力Fk，k＝1,2,...,kmax，其中如果N为奇数，再确定第N个分段的后端的重力块或浮力块提供的重力或浮力当分段组的连接处为重力块提供竖直向下的重力时，Fk取为正数，当分段组的连接处为浮力块提供竖直向上的浮力时，Fk取为负数；(4)根据选定的稳态拖曳速度，确定拖体匀速航行时的水平方向阻力D和竖直方向分力H，其中：当竖直方向分力向下时，H取为正数，当竖直方向分力向下时，H取为负数；(5)将各个分段视为直线，列静力平衡方程组，通过数值方法解方程组，依次计算第k个分段组的受力情况，其中k从1到kmax，得到第k个分段组的前后两端受力分别为和组成第k个分段组的两个分段的水平投影长度分别为h2k-1和h2k，两个分段与水平面夹角分别为和其中：如果和为正，则第k个分段组连接处低于前后两端，如果和为负，则第k个分段组连接处高于前后两端；(6)如果N为奇数，单独针对第N分段建立静力平衡方程组，通过数值方法解方程组，计算得到第N分段的前后两端受力分别为和第N分段的水平投影长度hN，第N分段与水平面夹角θN，如果θN为正，则第N分段低于第N分段与第N-1分段连接点，如果θN为负，则第N分段高于第N分段与第N-1分段连接点；(7)计算所有相邻分段组连接点处需配置的重力或浮力，为第(5)步计算得到的前向分段组的后端受力与后向分段组前端受力之和，其中：如果计算结果为正，则配置能提供对应大小的力的重力块，如果计算结果为负，则配置能提供对应大小的力的浮力块；此外，拖曳母体承受垂向力的估计值为第(5)步计算得到的第一个分段组的前端受力；如果N为偶数，进入第(8)步；如果N为奇数，进入第(9)步...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晔，王磊峰，张蔚欣，廖煜雷，姜言清，潘恺文，卢倪斌，李岳明，曹建，张强，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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