一种便携式水下地形测量双体无人船制造技术

本发明专利技术提供了一种便携式水下地形测量双体无人船，它包括第一船体、第二船体、连接所述第一船体与所述第二船体的横梁，所述第一船体内设有第一蓄电池和第一电机，所述第一船体尾部设有第一螺旋桨，所述第一电机与所述第一螺旋桨通过第一传动杆连接；所述第二船体内设有第二蓄电池和第二电机，所述第二船体尾部设有第二螺旋桨，所述第二电机与所述第二螺旋桨通过第二传动杆连接；所述横梁上设有测量装置；所述第一蓄电池与第二蓄电池通过导线连接，并通过导线为所述第一电机、第二电机和测量装置供电。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式水下地形测量双体无人船
本专利技术涉及水下地形测绘
，尤其涉及基于高精度载波相位差分技术与水下声呐测深原理测绘水下地形的装置。
技术介绍
随着国民经济的发展，水利建设对国家建设越来越重要，在水利工程建设及河湖水库综合治理中，迫切需要解决水下地形测量的精确性和时势性问题。研究水下探深方法并利用先进技术测深，可提高水下地形测量精度及作业效率。在传统水下地形测量项目中，主要以人为船舶带上大型设备到到指定水域进行测量作业，在浅滩或浅水河流中主要通过人工携带RTK(Real-tinekinematic)测量设备下水的方式进行测量作业，测量方式不仅费时费力还具有很大的危险性。人工驾驶船舶进行水上作业，水上设备难以固定，测量误差大；其次在一些偏远交通不便地区甚至无船可用，无法进行测量作业。因此传统水下测量方式很难满足项目作业要求。中国专利授权号为CN206171741U的技术专利公开了一种水下地形无人测量船，该船为单体船，回转操纵能力较差，船体稳定性不足，此外单体船甲板面积有限，不便与搭载安装测量设备。中国专利授权号为CN202186492U的技术专利公开了一种双动力遥控测量船，这种船体水线面积大，兴波阻力大，受制于测量水域的风浪条件。这些不足使得当前公布的测量船在测量精度、效率及作业范围等方面都难以得到保障。
技术实现思路
针对传统水下地形测量费时、费力、精度不高等缺陷，本专利技术提供一种便携式水下地形测量双体无人船。本专利技术提供的一种便携式水下地形测量双体无人船，包括第一船体、第二船体、连接所述第一船体与所述第二船体的横梁，所述第一船体内设有第一蓄电池和第一电机，所述第一船体尾部设有第一螺旋桨，所述第一电机与所述第一螺旋桨通过第一传动杆连接；所述第二船体内设有第二蓄电池和第二电机，所述第二船体尾部设有第二螺旋桨，所述第二电机与所述第二螺旋桨通过第二传动杆连接；所述横梁上设有测量装置；所述第一蓄电池与第二蓄电池通过导线连接，并通过导线为所述第一电机、第二电机和测量装置供电。蓄电池驱动电机转动，经传动杆传动，从而驱动螺旋桨。螺旋桨可水平转动，实现船体前进、后退及左右转向。测量装置实现水下地形测量。进一步地，所述第一船体和第二船体的长为1.00m、宽为0.2m、吃水深度为0.15m。船体水线面积小，兴波阻力小。进一步地，所述测量装置包括声呐探深仪、RTK接收仪、摄像仪、无线通信装置和中控系统，所述声呐探深仪固定在所述横梁下侧，始终保持与水面接触；所述RTK接收仪、摄像仪、无线通信装置和中控系统均固定在所述横梁上侧；所述中控系统分别与所述声呐探深仪、RTK接收仪、摄像仪、无线通信装置、第一电机、第二电机电性连接。RTK接收仪用于获得船体所在水面的经纬度及水面高程数据，声呐探深仪用于获得点位水深，RTK接收仪和声呐探深仪组合可实现对水下地形的三维测量。摄像仪用于采集周围图像。无线通信装置用于与岸基遥控终端进行无线通信。中控系统用于收集测量数据，控制无线通信装置将数据发送至岸基遥控终端，并接收岸基遥控终端的作业指令，控制船体各部件正常运行。进一步地，所述声呐探深仪与所述横梁下侧通过减震结构连接，所述减震结构包括框架、螺杆、弹簧、定位板和螺母，所述框架顶部与所述横梁下侧连接，所述螺杆从底部伸入到所述框架内，所述弹簧、定位板套在所述螺杆上，所述弹簧一端抵住所述框架，所述弹簧另一端抵住所述定位板，所述螺母与所述螺杆通过螺纹连接。所述减震结构可以起到减震作用，减少水流冲积的影响，提高测量精度，且方便及时调整仪器高度。进一步地，所述声呐探深仪为多波束声呐测深仪。多波束声呐测深仪结合高精度载波相位差分技术的RTK接收仪，可实现对水下地形的精确的三维测量。本专利技术具有如下技术效果：(1)本专利技术采用双体船结构设计，可以有效降低船体晃动对测量结构的影响，且船体结构简单，方便拆解安装携带，适合多场景使用；(2)本专利技术采用大横梁结构，有效提高船体甲板面积，可搭载各类测量设备，可为后期预留水质测量模块，增加作业类型，提高作业效率；(3)本专利技术采用高精度的GPS-RTK数字化地形测量技术，结合声呐水下探深技术，可以精确测量水下定型高程；(4)本专利技术采用岸基遥控终端控制测量船进行测量作业代替传统人工测量，且测量数据可实时传输进行记录分析，可有效降低人力劳动，提供工作效率。附图说明图1是本专利技术的便携式水下地形测量双体无人船的俯视示意图。图2是本专利技术的便携式水下地形测量双体无人船的侧视示意图。图3是本专利技术的便携式水下地形测量双体无人船的前视示意图。图4是本专利技术中探深仪连接横梁滑杆和弹簧件连接件放大示意图。附图标记解释：1a、第一船体，1b、第二船体，2a、第一蓄电池，2b、第二蓄电池，3a、第一电机，3b、第二电机，4a、第一传动杆，4b、第二传动杆，5a、第一螺旋桨，5b、第二螺旋桨，6、横梁，7、螺栓，8、摄像仪，9、声呐探深仪，10、RTK接收仪，11、RTK接收仪的信号天线，12、中控系统，13、无线通信装置，14、螺孔，15、框架，16、定位板，17、弹簧，18、橡胶垫，19、螺杆，20、螺母。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实用实施例中技术方案进行清晰、完整的说明。参照图1～3，一种便携式水下地形测量双体无人船，包括第一船体1a、第二船体1b和“工”字形的横梁6，“工”字形横梁6的端部分别通过螺栓7与第一船体1a、第二船体1b连接。第一船体1a内用隔板分隔为浮力舱、电源舱、动力舱，第一船体1a的电源舱内设有第一蓄电池2a，第一船体1a的动力舱内设有第一电机3a，第一船体1a尾部设有第一螺旋桨5a，第一电机3a与第一螺旋桨5a通过第一传动杆4a连接。第二船体1b内用隔板分隔为浮力舱、电源舱、动力舱，第二船体1b的电源舱内设有第二蓄电池2b，第二船体1b的动力舱内设有第二电机3b，第二船体1b尾部设有第二螺旋桨5b，第二电机3b与第二螺旋桨5b通过第二传动杆4b连接。第一蓄电池2a和第二蓄电池2b上方均设有防水罩。横梁6前端上侧安装有摄像仪8，横梁6中部上侧安装有RTK接收仪10，横梁6末端上侧安装有中控系统12和无线通讯装置13。横梁6中部下侧通过减震结构安装有声呐探深仪9，声呐探深仪9与水面保持接触。减震结构包括框架15、定位板16、弹簧17、橡胶垫18、螺杆19和螺母20，框架15顶端与横梁6中部下侧固定连接，螺杆19从底部伸入框架15内，橡胶垫18、弹簧17、定位板16从下往上依次套在螺杆19上，螺母20与螺杆19顶端通过螺纹连接，螺杆19底端与声呐探深仪9连接；如此，弹簧17能够起到减震作用，拧动螺母20就能够调整螺杆19的上下位置。中控系统12通过数据线连接摄像仪8、声呐探深仪9、RTK接收仪10、无线通讯装置13、第一电机3a和第二电机3b，控制各仪器设备作业。第一蓄电池2a与第二蓄电池2b由电源线并联，并通过导线连接第一电机3a、第二电机3b、摄像仪8、声呐探深仪9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式水下地形测量双体无人船，其特征在于：包括第一船体、第二船体、连接所述第一船体与所述第二船体的横梁，所述第一船体内设有第一蓄电池和第一电机，所述第一船体尾部设有第一螺旋桨，所述第一电机与所述第一螺旋桨通过第一传动杆连接；所述第二船体内设有第二蓄电池和第二电机，所述第二船体尾部设有第二螺旋桨，所述第二电机与所述第二螺旋桨通过第二传动杆连接；所述横梁上设有测量装置；所述第一蓄电池与第二蓄电池通过导线连接，并通过导线为所述第一电机、第二电机和测量装置供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式水下地形测量双体无人船，其特征在于：包括第一船体、第二船体、连接所述第一船体与所述第二船体的横梁，所述第一船体内设有第一蓄电池和第一电机，所述第一船体尾部设有第一螺旋桨，所述第一电机与所述第一螺旋桨通过第一传动杆连接；所述第二船体内设有第二蓄电池和第二电机，所述第二船体尾部设有第二螺旋桨，所述第二电机与所述第二螺旋桨通过第二传动杆连接；所述横梁上设有测量装置；所述第一蓄电池与第二蓄电池通过导线连接，并通过导线为所述第一电机、第二电机和测量装置供电。


2.根据权利要求1所述的便携式水下地形测量双体无人船，其特征在于：所述第一船体和第二船体的长为1.00m、宽为0.2m、吃水深度为0.15m。


3.根据权利要求1或2所述的便携式水下地形测量双体无人船，其特征在于：所述测量装置包括声呐探深仪、R...

【专利技术属性】
技术研发人员：计勇，王凯，张洁，高桂青，王寅，严如玉，冯颖萦，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西;36