无人船水下测量系统技术方案

本发明专利技术提供无人船水下测量系统，涉及水下测绘技术领域。该无人船水下测量系统，包括两组船身、工控计算机、航行控制器。本发明专利技术，测量采集模块及摄像头检测采集水下地形信息及水面状况，将采集数据通过通讯模块向工控计算机传输，通过工控计算机程序生成水下地形等深线图表，在网桥传输距离最大范围内，通过投放结构将浮标盒进行投放，浮标盒通过定位组件悬停在投放区域，通过浮标盒内置的网桥中继器进行信号传递中继，使得无人船可以测量更远的区域，测量结束后，控制浮标盒中定位组件进行锚绳回收，当锚绳回收不正常时，通过切割组件将锚绳切断，再通过驱动组件展开回收网兜住浮标盒，就近驶回岸边，完成回收工作。完成回收工作。完成回收工作。

【技术实现步骤摘要】
无人船水下测量系统


[0001]本专利技术涉及水下测绘领域，具体为无人船水下测量系统。

技术介绍

[0002]常规水下地形采用的是租赁小船、橡皮艇和人工直接下水的方式，测量设备采用RTK+测深仪或者信标机+测深仪的方式，租船、安装、校准，耗费时间长，而且租船成本高；皮划艇难以固定住测深仪的支架，精度难以达到要求；人工拿RTK测量效率低，水深精度无法保证，上诉三种方式都无法均匀测量整片水域，且在水域复杂的地区安全无法得到保障。
[0003]随着技术发展，新技术提出采用微型无人船是利用导航、通讯、自动控制等设备和软件，通过对无人测量船上面各测量系统进行操控，在岸基实时接收、处理并分析无人船系统所采集的数据，最后生成水下地形的等深线图表，但是目前常见的微型无人船水下测量系统，由于无人船测量的数据要通过网桥实时把数据回传到控制电脑端，受限于网桥传输距离，无人船与电脑端距离不能超过两公里，在大面积水域测量时就不太适用。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了无人船水下测量系统，解决了目前常见的无人船水下测量系统无法应用于大面积水域的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：无人船水下测量系统，包括两组船身、工控计算机、航行控制器，两组所述船身底部均设置有用于测量勘测的测量采集模块，两组所述船身内部均设置有船载控制装置，所述船载控制装置包括供电模块、总控制模块、通讯模块、卫星定位模块以及转向模块；呈两两相对分别固定连接在两组所述船身下壁且靠后位置用于驱动船身运动的四组螺旋桨推进器；固定连接在所述船身上壁的摄像头及天线，所述天线靠近船身尾部，所述摄像头靠近船身头部；通过四根支杆固定连接在两组所述船身上壁的固定板；可拆卸连接在所述固定板下壁且位于两组船身之间的浮标盒，所述浮标盒内部设置有用于中继信号的网桥中继器以及供电模块、通讯模块、卫星定位模块；设置在所述固定板与浮标盒之间用于投放浮标盒的投放结构；设置在所述固定板上用于测绘结束后回收浮标盒的回收结构，所述回收结构与固定板之间设置有用于驱动回收结构展开的驱动组件；设置在所述浮标盒下壁用于投放后固定位置的定位组件，所述浮标盒内部还设置有用于紧急情况下定位组件无法收回时应急用的切割组件；设置在所述浮标盒以及两组船身外壁用于发生碰撞时缓冲的缓冲结构。
[0008]优选的，所述投放结构包括电磁铁、铁环，所述铁环固定连接在浮标盒上壁，所述电磁铁固定连接在固定板内壁且居中位置，所述电磁铁外壁贯穿固定板内壁且下壁与固定板下壁平齐。
[0009]优选的，所述驱动组件包括两根第一电动伸缩杆，两根所述第一电动伸缩杆均固
定连接在固定板上壁且分别靠近两组船身的一侧，两根所述第一电动伸缩杆伸出轴外壁均贯穿固定板并延伸至固定板下方。
[0010]优选的，所述回收结构包括第一布条、第二布条以及回收网，所述第二布条固定连接在固定板下壁且位电磁铁后侧，所述第一布条两自由端分别固定连接在两组第一电动伸缩杆伸出轴端部，所述回收网设置在第一布条、第二布条之间。
[0011]优选的，所述定位组件包括隔离罩、电机、绞盘、锚绳以及锚块，所述隔离罩固定连接在浮标盒内侧下壁且居中位置，所述隔浮标盒内侧下壁且位于隔离罩下方设置有通孔，所述电机固定连接在隔离罩侧壁，所述电机伸出轴外壁贯穿隔离罩并伸入隔离罩内壁，所述绞盘固定连接在电机伸出轴伸入隔离罩的端部。
[0012]优选的，所述锚绳缠绕在绞盘外壁且其中一个自由端与绞盘固定连接，所述锚绳另以自由端贯穿浮标盒下壁通孔后伸出，所述锚块固定连接在锚绳远离绞盘的一端。
[0013]优选的，所述切割组件包括固定割刀、活动割刀以及第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆固定连接在隔离罩侧壁且伸出轴外壁贯穿隔离罩至隔离罩内壁，所述活动割刀固定连接在第二电动伸缩杆伸入隔离罩的端部，所述固定割刀固定连接在隔离罩内侧壁且远离第二电动伸缩杆的一侧，所述锚绳外壁自固定割刀、活动割刀之间。
[0014]优选的，所述缓冲结构包括第二缓冲层、两处第一缓冲层，两处所述第一缓冲层分别设置在两组船身外壁，所述第二缓冲层设置在浮标盒外壁。
[0015]工作原理：对待测地观察，并规划航线，将无人船投放到水域，通过螺旋桨推进器推进船身根据设定的航线行驶，沿途用船身底部的测量采集模块及摄像头检测采集水下地形信息及水面状况，将采集数据通过通讯模块向工控计算机传输，通过工控计算机程序生成水下地形等深线图表，应用于大面积水域时，在网桥传输距离最大范围内，通过断开电磁铁供电，使得浮标盒被投放到水面，船身继续向前行驶，使得浮标盒留在原地，且通过电机转动将锚块投放至水底，形成悬停，锚绳投放长度根据船身底部测量采集模块采集数据控制，浮标盒通过内置的网桥中继器进行信号传递中继，使得无人船可以测量更远的区域，当测量结束后，通过船身及浮标盒上的定位模块确认各自位置，通过航行控制器控制船身靠近浮标盒，并使浮标盒进入两组船身之间，并控制浮标盒中电机带动绞盘转动，进行锚绳回收，当锚绳回收不正常时，通过第二电动伸缩杆伸出轴伸出，带动活动割刀与固定割刀接触，将锚绳切断，再通过第一电动伸缩杆伸出轴做伸出动作，展开回收网，通过船身前进进而通过回收网兜住浮标盒，就近驶回岸边，完成回收工作，浮标盒可重复利用。
[0016](三)有益效果
[0017]本专利技术提供了无人船水下测量系统。具备以下有益效果：
[0018]1、该无人船水下测量系统，通过船身底部的测量采集模块及摄像头检测采集水下地形信息及水面状况，将采集数据通过通讯模块向工控计算机传输，通过工控计算机程序生成水下地形等深线图表，应用于大面积水域时，在网桥传输距离最大范围内，通过投放结构将浮标盒进行投放，浮标盒通过定位组件悬停在投放区域，通过内置的网桥中继器进行信号传递中继，使得无人船可以测量更远的区域。
[0019]2、该无人船水下测量系统，当测量结束后，通过船身及浮标盒上的卫星定位模块确认各自位置，通过航行控制器控制船身靠近浮标盒，并使浮标盒进入两组船身之间，并控制浮标盒中定位组件进行锚绳回收，当锚绳回收不正常时，通过切割组件将锚绳切断，再通
过驱动组件展开回收网兜住浮标盒，就近驶回岸边，完成回收工作，浮标盒可重复利用。
附图说明
[0020]图1为本专利技术结构示意图；
[0021]图2为本专利技术船身及第一缓冲层局部结构剖视图；
[0022]图3为本专利技术驱动组件及回收结构连接示意图；
[0023]图4为本专利技术浮标盒结构示意图；
[0024]图5为本专利技术浮标盒及锚绳、锚块结构示意图；
[0025]图6为本专利技术浮标盒内部结构局部剖视图；
[0026]图7为本专利技术切割组件局部结构俯面剖视图。
[0027]其中，1、船身；2、螺旋桨推进器；3、天线；4、摄像头；5、支杆；6、固定板；7、电磁铁；8、浮标盒；9、第一电动伸缩杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无人船水下测量系统，其特征在于：包括两组船身(1)、工控计算机、航行控制器，两组所述船身(1)底部均设置有用于测量勘测的测量采集模块，两组所述船身(1)内部均设置有船载控制装置，所述船载控制装置包括供电模块、总控制模块、通讯模块、卫星定位模块以及转向模块；呈两两相对分别固定连接在两组所述船身(1)下壁且靠后位置用于驱动船身(1)运动的四组螺旋桨推进器(2)；固定连接在所述船身(1)上壁的摄像头(4)及天线(3)，所述天线(3)靠近船身(1)尾部，所述摄像头(4)靠近船身(1)头部；通过四根支杆(5)固定连接在两组所述船身(1)上壁的固定板(6)；可拆卸连接在所述固定板(6)下壁且位于两组船身(1)之间的浮标盒(8)，所述浮标盒(8)内部设置有用于中继信号的网桥中继器以及供电模块、通讯模块、卫星定位模块；设置在所述固定板(6)与浮标盒(8)之间用于投放浮标盒(8)的投放结构；设置在所述固定板(6)上用于测绘结束后回收浮标盒(8)的回收结构，所述回收结构与固定板(6)之间设置有用于驱动回收结构展开的驱动组件；设置在所述浮标盒(8)下壁用于投放后固定位置的定位组件，所述浮标盒(8)内部还设置有用于紧急情况下定位组件无法收回时应急用的切割组件；设置在所述浮标盒(8)以及两组船身(1)外壁用于发生碰撞时缓冲的缓冲结构。2.根据权利要求1所述的无人船水下测量系统，其特征在于：所述投放结构包括电磁铁(7)、铁环(11)，所述铁环(11)固定连接在浮标盒(8)上壁，所述电磁铁(7)固定连接在固定板(6)内壁且居中位置，所述电磁铁(7)外壁贯穿固定板(6)内壁且下壁与固定板(6)下壁平齐。3.根据权利要求2所述的无人船水下测量系统，其特征在于：所述驱动组件包括两根第一电动伸缩杆(9)，两根所述第一电动伸缩杆(9)均固定连接在固定板(6)上壁且分别靠近两组船身(1)的一侧，两根所述第一电动伸缩杆(9)伸出轴外壁均贯穿固定板(6)并延伸至固定板(6)下方。4.根据权利要求3所述的无人船水下测量系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁胜利，
申请(专利权)人：南通市融信信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：