一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器制造技术

本发明专利技术属于海洋航行器技术领域，具体地说是一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器。包括主体、甲板组件、左片体、右片体及连接支架，其中左片体和右片体分别设置于连接支架的两端，主体设置于连接支架的下方，甲板组件设置于连接支架的上方；左片体的下方设有左推进器，右片体的下方设有右推进器。本发明专利技术具有耐波性好、波浪增阻小、机动性好、使用便捷等优点，可根据程序设定或遥控指令，机动至指定位置，并在设定范围内自守位。并在设定范围内自守位。并在设定范围内自守位。

【技术实现步骤摘要】
一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器


[0001]本专利技术属于海洋航行器
，具体地说是一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器。

技术介绍

[0002]开发海洋资源，发展海洋经济，保护海洋环境，是发展海洋事业的主要任务，而海洋观测是研究海洋、开发海洋和利用海洋的基础。浮标和潜标是目前实施海洋定点观测的主要手段，但其存在一些使用问题，例如母船布放/回收作业受海况影响大；耐波性差，测量数据容易扰动；无法实现水面/水下数据同步测量等。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其具有耐波性好、波浪增阻小、机动性好、使用便捷等优点，可根据程序设定或遥控指令，机动至指定位置，并在设定范围内自守位；具备北斗短报文通信功能和无线通信数据传输功能；具备航迹预设及在线遥控更改功能，可搭载声学设备实现海洋环境的定点观测。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，包括主体、甲板组件、左片体、右片体及连接支架，其中左片体和右片体分别设置于连接支架的两端，所述主体设置于连接支架的下方，所述甲板组件设置于连接支架的上方；所述左片体的下方设有左推进器，所述右片体的下方设有所述右推进器。
[0006]所述主体采用回转体构型；所述主体包括艏段、电池段和艉段，所述艏段和艉段均为框架式结构，所述电池段为整体耐压舱结构。
[0007]所述艏段包括艏段框架及浮力材和艏段水听器；
[0008]所述电池段内装有主电池组和电池导轨；
[0009]所述艉段内装有艉段水听器、水下测量分机、载荷导引装置、载荷锁紧装置和导引装置推杆。
[0010]所述甲板组件包括连接甲板及设置于所述连接甲板上的电缆机构、无线通信天线机构及排缆器，其中连接甲板设置于所述连接支架上；所述排缆器设置于所述连接甲板的前端；所述电缆机构设置于所述连接甲板的后端且与所述水下测量分机连接，所述电缆机构用于布放和回收所述水下测量分机。
[0011]所述电缆机构包括排缆器、绞盘、电缆及绞车驱动机构，其中绞盘可转动地设置于支撑架上且与绞车驱动机构连接；所述排缆器设置于所述连接支架的后端边缘处；所述电缆的一端缠绕于所述绞盘上，另一端经过排缆器后与所述水下测量分机连接。
[0012]所述无线通信天线机构包括天线倒伏装置、AIS信标及无线通信天线，所述无线通信天线与天线倒伏装置连接，所述天线倒伏装置用于驱动所述无线通信天线转动；所述AIS信标设置于所述无线通信天线上。
[0013]所述电缆机构的顶部设有声光报警装置、激光雷达、北斗天线、起吊点及航行灯。
[0014]所述左片体采用圆舭方艉艇型结构；
[0015]所述左片体的内部通过水密隔板分割为左片体控制舱、左片体补给电池舱及左片体主电池舱，其中左片体控制舱内装有左片体漏水传感器、控制分线盒、网络交换机、控制计算机、避碰计算机和应急电池，所述左片体控制舱下部装有左片体水听器；所述左片体补给电池舱内装有左片体补给电池组；所述左片体主电池舱内装有左片体电池组；所述左片体电池舱下部装有左推进器，上部装有左片体GPS天线。
[0016]所述右片体采用圆舭方艉艇型结构；
[0017]所述右片体的内部通过水密隔板分割为右片体控制舱、右片体补给电池舱及右片体主电池舱，其中右片体控制舱内装有右片体漏水传感器和水面测量分机，所述右片体控制舱下部装有右片体水听器；所述右片体补给电池舱内装有右片体补给电池组；所述右片体主电池舱内装有右片体电池组，所述右片体电池舱下部装有右推进器，上部装有右片体GPS天线。
[0018]所述的高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统采用闭环控制模式，控制量为航向和位置，航向保持采用航向偏差闭环控制，位置保持采用距离
‑
速度闭环控制。
[0019]本专利技术具有以下有益效果及优点：
[0020]1、本专利技术各组成部分之间在结构及电气上相互独立，通过螺钉进行拆卸，便于运输。
[0021]2、本专利技术采用模块化设计，可以通过硬件上的简单配置，在不同航行器之间通用各模块组件，提高通用性能。
[0022]3、本专利技术半潜式水面三体构型方案，水线面面积分于两侧，增加横稳心高，提高复原力矩，提升侧向抗浪能力。
[0023]4、本专利技术主体沉于水下，减小水线面附近的湿表面积，降低兴波阻力和波浪增阻，节约能源。
[0024]5、本专利技术推进器布置在两侧片体下，水平面机动能力强，可实现定点长期驻守。
附图说明
[0025]图1为本专利技术高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器的轴测图；
[0026]图2为本专利技术高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器的仰视图；
[0027]图3为本专利技术中主体的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术中甲板组件的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术中左片体的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术中右片体的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术的驻守控制逻辑图；
[0032]图8为本专利技术的驻守范围原理图。
[0033]图中：1为主体，2为甲板组件，3为左片体，4为右片体，5为连接支架，6为艏段框架及浮力材，7为艏段水听器，8为主电池组，9为电池导轨，10为水下测量分机，11为载荷导引装置，12为载荷锁紧装置，13为导引装置推杆，14为连接甲板，15为声光报警装置，16为天线
倒伏装置，17为排缆器，18为绞盘及电缆，19为激光雷达，20为北斗天线，21为AIS信标，22为无线通信天线，23为起吊点，24为抛绳器，25为航行灯，26为绞车驱动机构，27为左片体漏水传感器，28为控制分线盒，29为网络交换机，30为控制计算机，31为避碰计算机，32为应急电池，33为左片体补给电池组，34为左片体电池组，35为左推进器，36为左片体GPS天线，37为水面测量分机，38为右推进器，39为右片体漏水传感器，40为右片体水听器，41为右片体补给电池组，42为右片体电池组，43为右片体GPS天线，44为左片体水听器。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0035]如图1
‑
2所示，本专利技术提供的一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，包括主体1、甲板组件2、左片体3、右片体4及连接支架5，其中左片体3和右片体4分别设置于连接支架5的两端，主体1设置于连接支架5的下方，甲板组件2设置于连接支架5的上方；左片体3的下方设有左推进器35，右片体4的下方设有右推进器38。
[0036]如图3所示，本专利技术的实施例中，主体1采用回转体构型；主体1包括艏段、电池段和艉段，艏段和艉段均为框架式结构，电池段为整体耐压舱结构。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，包括主体(1)、甲板组件(2)、左片体(3)、右片体(4)及连接支架(5)，其中左片体(3)和右片体(4)分别设置于连接支架(5)的两端，所述主体(1)设置于连接支架(5)的下方，所述甲板组件(2)设置于连接支架(5)的上方；所述左片体(3)的下方设有左推进器(35)，所述右片体(4)的下方设有所述右推进器(38)。2.根据权利要求1所述的高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，所述主体(1)采用回转体构型；所述(1)主体包括艏段、电池段和艉段，所述艏段和艉段均为框架式结构，所述电池段为整体耐压舱结构。3.根据权利要求2所述的高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，所述艏段包括艏段框架及浮力材(6)和艏段水听器(7)；所述电池段内装有主电池组(8)和电池导轨(9)；所述艉段内装有艉段水听器、水下测量分机(10)、载荷导引装置(11)、载荷锁紧装置(12)和导引装置推杆(13)。4.根据权利要求3所述的高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，所述甲板组件(2)包括连接甲板(14)及设置于所述连接甲板(14)上的电缆机构、无线通信天线机构及排缆器(17)，其中连接甲板(14)设置于所述连接支架(5)上；所述排缆器(17)设置于所述连接甲板(14)的前端；所述电缆机构设置于所述连接甲板(14)的后端且与所述水下测量分机(10)连接，所述电缆机构用于布放和回收所述水下测量分机(10)。5.根据权利要求4所述的高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，所述电缆机构包括排缆器(17)、绞盘、电缆(18)及绞车驱动机构(26)，其中绞盘可转动地设置于支撑架上且与绞车驱动机构(26)连接；所述排缆器(17)设置于所述连接支架(5)的后端边缘处；所述电缆(18)的一端缠绕于所述绞盘上，另一端经过排缆器(17)后与所述水下测量分机(10)连接。6.根据权利要求4所述的高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙原，谷海涛，曹钧凯，刘肖宇，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：