【技术实现步骤摘要】
一种无人船用自稳定桅杆及其控制方法
[0001]本专利技术涉及一种无人船用自稳定桅杆及其控制方法，尤其适用于无人船船体甲板或上层建筑。
技术介绍
[0002]无人船桅杆，一般安装于船只甲板或上层建筑，用于安装雷达、摄像头等观测设备。
[0003]目前，传统的无人船桅杆，一般采用框架式或立杆式固定结构，其相对于船体，位置是固定的。而现有无人船，一般船体尺寸较小，航行时受波浪等外界环境的影响较大，横摇及纵摇角较大，导致桅杆上的雷达、摄像头等设备在使用时，摇晃幅度较大，影响其探测效果。
技术实现思路
[0004]本专利技术所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种使探测设备在工作时水平姿态保持相对稳定以提升设备探测效果的无人船用自稳定桅杆及其控制方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种无人船用自稳定桅杆，该自稳定桅杆包括桅杆主体、下铰链、桅杆安装底座、第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件、船体姿态测量系统及自稳定桅杆控制器；桅杆安装底座下安装面与船体甲板之间固连，桅杆安装底座上安装面与下铰链...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人船用自稳定桅杆，其特征在于：包括桅杆主体(1)、下铰链(2)、桅杆安装底座(3)、第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件、船体姿态测量系统及自稳定桅杆控制器；桅杆安装底座(3)下安装面与船体甲板(7)之间固连，桅杆安装底座(3)上安装面与下铰链(2)下安装面固连，下铰链(2)上安装面与桅杆主体(1)下安装面固连；第一伸缩杆组件和第二伸缩杆组件以桅杆主体(1)对称布置，第一伸缩杆组件的上端与第二伸缩杆组件的上端分别与桅杆主体(1)中部固连，第一伸缩杆组件的下端与第二伸缩杆组件的下端分别与船体甲板(7)固连；自稳定桅杆工作时，与船体甲板(7)固连的船体姿态测量系统实时测得船体的姿态角，所述船体的姿态角包括横摇角β0、纵摇角α0，并将船体的姿态角实时传送至自稳定桅杆控制器，自稳定桅杆控制器根据测得的船体姿态角，计算得到自稳定桅杆的补偿横摇角β2、补偿纵摇角α2，以及第一伸缩杆组件目标长度ml1、第二伸缩杆组件目标长度ml2，通过实时调整第一伸缩杆组件的当前真实长度dl1、第二伸缩杆组件的当前真实长度dl2，实现桅杆主体(1)绕下铰链(2)的角度调整，对船体姿态角的变化进行补偿抵消，实现桅杆主体(1)的姿态稳定。2.根据权利要求1所述的一种无人船用自稳定桅杆，其特征在于：所述第一伸缩杆组件、第二伸缩杆组件结构相同，包括：驱动电缸上铰链(4)、驱动电缸模块(5)、驱动电缸下铰链(6)；其中，驱动电缸上铰链(4)上安装面与桅杆主体(1)中部固连，驱动电缸上铰链(4)下安装面与驱动电缸模块(5)的驱动杆铰接，驱动电缸模块(5)的艉部安装面与驱动电缸下铰链(6)上安装面铰接，驱动电缸下铰链(6)下安装面与船体甲板(7)固连。3.根据权利要求1所述的一种无人船用自稳定桅杆，其特征在于：所述桅杆主体(1)由主桅杆(11)、N个桅杆支臂(12)、M个设备托架(13)组成；采用模块化安装结构，主桅杆(11)的主体为方形薄壁管，四面管壁上加工有等距的通孔，桅杆支臂(12)通过通孔安装，设备托架(13)固定在桅杆支臂(12)上，桅杆支臂(12)、设备托架(13)能够按需求增减，并能调整安装的位置，N>1，M>1。4.根据权利要求1所述的一种无人船用自稳定桅杆，其特征在于：所述下铰链(2)为二自由度虎克铰。5.根据权利要求1所述的一种无人船用自稳定桅杆，其特征在于：所述驱动电缸模块(5)包含驱动电缸缸体(51)、电缸驱动杆(52)及旋转组件(53)，驱动电缸缸体(51)与电缸驱动杆(52)组成伺服电缸结构，电缸驱动杆(52)只可沿其轴线伸缩，旋转组件(53)与电缸驱动杆(52)之间固定连接，旋转组件(53)的轴线与电缸驱动杆(52)的轴线重合。6.根据权利要求5所述的一种无人船用自稳定桅杆，其特征在于：所述旋转组件(53)包含转轴(531)、底座(532)、后盖(533)及轴承配件，其中，转轴(531)与电缸驱动杆(52)固连，底座(532)与驱动电缸上铰链(4)固连，转轴(531)绕旋转组件(53)的轴线转动。7.权利要求1所述的无人船用自稳定桅杆的控制方法，其特征在于包括如下步骤：获取当前的船体的姿态角，所述姿态角包括横...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宇，胡常青，李清洲，张文亮，甄新帅，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：
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