一种水下声呐搜索机和水下搜索系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种水下声呐搜索机和水下搜索系统，包括搜索机本体、推进单元、搜索单元和压水翼单元，搜索机本体为回转体结构，推进单元、搜索单元和压水翼单元均设置于搜索机本体，搜索单元用于对水下目标进行搜索探测成像；推进单元用于驱动搜索机本体沿纵向和竖向移动，并对搜索机本体的仰俯角、横滚角和航向角进行控制；压水翼单元设置于搜索机本体的背部，并根据受到水流阻力的情况，自动调节与搜索机本体纵向之间的夹角，以使搜索机本体竖向受力平衡而航行在固定深度。本实用新型专利技术取消框架载体，提高航行能力；增设压水翼单元实现拖拽巡航模式下搜索机航行深度的自主调节，保证高速航行时搜索机在固定深度航行不上浮，满足深海搜索需求。深海搜索需求。深海搜索需求。

【技术实现步骤摘要】
一种水下声呐搜索机和水下搜索系统


[0001]本技术涉及水下机器人
，具体涉及一种水下声呐搜索机和水下搜索系统。

技术介绍

[0002]由于水下环境复杂，比如水流过快、深度太深、能见度低和水温过低等，目前水下目标的搜索任务通常由水下机器人完成。
[0003]在水下机器人载体上搭载各种设备来实现搜索的目的，这增加了机器人载体的自重，降低了其航行机动能力，同时由于载体大多采用架体结构，加大了其水下运行的阻力。此外，现有的水下声呐搜索机在母船拖拽航行时，会通过自身重量、拖拽母船的航速以及拖缆长度来调节其工作状态，但随着航速增加，搜索机受到母船斜向上的拉力会逐渐上浮，导致其潜水深度有限，无法沉降到合适的离底高度在深海进行搜索。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种水下声呐搜索机，减小搜索机的运行阻力，提高其航行能力，保证搜索机能够在固定深度进行拖曳巡航并满足深海搜索需求。同时，在发现可疑目标后，声呐搜索机可瞬时由拖曳巡航模式转为自由机动航行模式，满足抵近目标进行详细测量取证的需求，扩大搜索范围。
[0005]本技术的另一目的是提供一种水下搜索系统，减小搜索机的运行阻力，提高其航行能力，保证搜索机能够在固定深度进行拖曳巡航并满足深海搜索需求。同时，在发现可疑目标后，声呐搜索机可瞬时由拖曳巡航模式转为自由机动航行模式，满足抵近目标进行详细测量取证的需求，扩大搜索范围。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种水下声呐搜索机，包括搜索机本体、推进单元、搜索单元和压水翼单元，所述搜索机本体为回转体结构，所述推进单元、所述搜索单元和所述压水翼单元均设置于所述搜索机本体，其中：
[0007]所述搜索单元用于对水下目标进行搜索探测成像；
[0008]所述推进单元用于驱动所述搜索机本体沿纵向和竖向移动，并对所述搜索机本体的仰俯角、横滚角和航向角进行控制；
[0009]所述压水翼单元设置于所述搜索机本体的背部，所述压水翼单元能够根据受到水流阻力的情况，自动调节与所述搜索机本体纵向之间的夹角，以使所述搜索机本体竖向受力平衡而航行在固定深度。
[0010]可选地，所述压水翼单元包括压水翼和弹性部件，所述压水翼铰接于所述搜索机本体背部重心位置，所述弹性部件位于所述压水翼与所述搜索机本体之间，所述压水翼能够在水流阻力和弹性力作用下绕铰接处转动。
[0011]可选地，所述压水翼单元还包括设置于所述搜索机本体背部的铰接座，所述压水翼通过铰接轴与所述铰接座连接，所述铰接座具有限位壁；
[0012]所述弹性部件为扭簧，所述扭簧的中部套装所述铰接轴，一端与所述压水翼的内侧壁相抵，另一端与所述限位壁相抵。
[0013]可选地，所述推进单元包括纵向推进器、横向推进器和竖向推进器，其中：
[0014]所述纵向推进器设置于所述搜索机本体的艉端，用于实现所述搜索机本体的纵向移动；
[0015]所述横向推进器设置于所述搜索机本体的艏端横向一侧，用于对所述搜索机本体的航向角进行控制；
[0016]所述搜索机本体的艉端横向两侧设置有水平尾翼，所述竖向推进器设置于所述搜索机本体的艏端背部和两个所述水平尾翼，用于实现所述搜索机本体的竖向移动，并对所述搜索机本体的仰俯角、横滚角进行控制。
[0017]可选地，所述水平尾翼的上侧设置有浮力材料。
[0018]可选地，还包括控制单元，所述搜索机本体包括主控舱，所述控制单元位于所述主控舱内部，所述控制单元与母船的甲板单元、所述搜索单元、所述推进单元均电连接，所述控制单元用于将来自所述甲板单元的控制指令传输至所述搜索单元、所述推进单元，并将所述搜索单元采集到的数据信息传输回所述甲板单元。
[0019]可选地，所述搜索单元包括侧扫声呐，所述侧扫声呐安装于所述搜索机本体的腹部，所述搜索机本体设置有电子舱，还包括信号转换单元，所述信号转换单元安装于所述电子舱内部，并与所述侧扫声呐、所述甲板单元电连接，所述信号转换单元用于将所述侧扫声呐采集到的声音信息转换为数字信息，并传输至所述甲板单元。
[0020]可选地，所述搜索单元包括航姿传感器、深度传感器和速度传感器，所述航姿传感器设置于所述搜索机本体内部，并与所述搜索机本体的重心重合，所述深度传感器和所述速度传感器的测试端子均外露于所述搜索机本体，以与水流接触。
[0021]可选地，所述搜索单元包括摄像组件，所述摄像组件包括摄像头和补光灯，所述摄像组件设置于所述搜索机本体的艏端，所述搜索机本体的艏端在所述摄像组件的四周还设置有防护架。
[0022]可选地，所述水下声呐搜索机还包括主通讯板，所述主通讯板与所述控制单元、所述甲板单元均电连接，来自所述甲板单元的控制指令通过所述主通讯板传输至所述控制单元，所述控制单元接收到的数据信息经所述主通讯板传输至所述甲板单元。
[0023]可选地，还包括反向超短基线定位系统，所述反向超短基线定位系统包括应答信标和发射接收基阵，所述应答信标设置于所述母船，所述发射接收基阵设置于所述水下声呐搜索机，且所述发射接收基阵与所述水下声呐搜索机的本体坐标系安装重合；
[0024]和/或，所述搜索机本体的艉端竖向两侧设置有竖直尾翼；
[0025]和/或，所述搜索机本体在背部靠近中心的位置设置有浮力材料。
[0026]可选地，所述搜索机本体在背部重心位置设置有拖拽部件，所述拖拽部件穿过所述压水翼，并设置有拖点，所述拖点用于通过脐带缆与母船建立物理连接；
[0027]所述搜索机本体还设置有电子连接部，所述电子连接部用于通过所述脐带缆与所述母船建立电连接和通讯连接关系。
[0028]可选地，所述拖拽部件包括固定件、连接件和安全销，所述固定件固定于所述搜索机本体背部重心位置，所述固定件上端设置连接孔，所述连接件具有所述拖点，所述连接件
通过所述安全销与所述连接孔固定连接；
[0029]还包括安全绳，所述安全绳一端与所述连接件连接，另一端与所述搜索机本体连接，所述安全绳与所述搜索机本体的连接点位于所述固定件靠近艉端的一侧；
[0030]所述安全销能够在因所述搜索机本体受困而受到预设作用力时断裂，所述安全绳能够在所述安全销断裂时，连接所述脐带缆与所述搜索机本体，以使所述搜索机本体受到所述安全绳的拉力时艉端朝上、艏端朝下翻滚，从被困状态脱离。
[0031]本技术还提供一种水下搜索系统，包括母船、脐带缆，以及前述水下声呐搜索机，所述脐带缆用于连接所述母船和所述水下声呐搜索机，在所述母船和所述水下声呐搜索机之间建立物理连接、电连接和通讯连接关系。
[0032]本技术水下搜索系统，包括前述水下声呐搜索机，因此具有与前述水下声呐搜索机相同的技术效果，在此不再赘述。
[0033]可选地，所述母船具有甲板单元，还包括测控一体化软件，所述甲板单元与所述测控一体化软件、所述水下声呐搜索机均电连接，所述测控一体化软件用于输入控制指令，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下声呐搜索机，其特征在于，包括搜索机本体(1)、推进单元、搜索单元和压水翼单元(2)，所述搜索机本体(1)为回转体结构，所述推进单元、所述搜索单元和所述压水翼单元(2)均设置于所述搜索机本体(1)，其中：所述搜索单元用于对水下目标进行搜索探测成像；所述推进单元用于驱动所述搜索机本体(1)沿纵向和竖向移动，并对所述搜索机本体(1)的仰俯角、横滚角和航向角进行控制；所述压水翼单元(2)设置于所述搜索机本体(1)的背部，所述压水翼单元(2)能够根据受到水流阻力的情况，自动调节与所述搜索机本体(1)纵向之间的夹角，以使所述搜索机本体(1)竖向受力平衡而航行在固定深度。2.根据权利要求1所述水下声呐搜索机，其特征在于，所述压水翼单元(2)包括压水翼(21)和弹性部件(22)，所述压水翼(21)铰接于所述搜索机本体(1)背部重心位置，所述弹性部件(22)位于所述压水翼(21)与所述搜索机本体(1)之间，所述压水翼(21)能够在水流阻力和弹性力作用下绕铰接处转动。3.根据权利要求2所述水下声呐搜索机，其特征在于，所述压水翼单元(2)还包括设置于所述搜索机本体(1)背部的铰接座(23)，所述压水翼(21)通过铰接轴与所述铰接座(23)连接，所述铰接座(23)具有限位壁(231)，所述弹性部件(22)为扭簧，所述扭簧的中部套装所述铰接轴，一端与所述压水翼(21)的内侧壁相抵，另一端与所述限位壁(231)相抵。4.根据权利要求1所述水下声呐搜索机，其特征在于，所述推进单元包括纵向推进器(31)、横向推进器(32)和竖向推进器(33)，其中：所述纵向推进器(31)设置于所述搜索机本体(1)的艉端，用于实现所述搜索机本体(1)的纵向移动；所述横向推进器(32)设置于所述搜索机本体(1)的艏端横向一侧，用于对所述搜索机本体(1)的航向角进行控制；所述搜索机本体(1)的艉端横向两侧设置有水平尾翼(4)，所述竖向推进器(33)设置于所述搜索机本体(1)的艏端背部和两个所述水平尾翼(4)，用于实现所述搜索机本体(1)的竖向移动，并对所述搜索机本体(1)的仰俯角、横滚角进行控制。5.根据权利要求4所述水下声呐搜索机，其特征在于，所述水平尾翼(4)的上侧设置有浮力材料(A)。6.根据权利要求1所述水下声呐搜索机，其特征在于，还包括控制单元，所述搜索机本体(1)包括主控舱(11)，所述控制单元位于所述主控舱(11)内部，所述控制单元与母船的甲板单元、所述搜索单元、所述推进单元均电连接，所述控制单元用于将来自所述甲板单元的控制指令传输至所述搜索单元、所述推进单元，并将所述搜索单元采集到的数据信息传输回所述甲板单元。7.根据权利要求6所述水下声呐搜索机，其特征在于，所述搜索单元包括侧扫声呐(51)，所述侧扫声呐(51)安装于所述搜索机本体(1)的腹部，所述搜索机本体(1)设置有电子舱(12)，还包括信号转换单元，所述信号转换单元安装于所述电子舱(12)内部，并与所述侧扫声呐(51)、所述甲板单元电连接，所述信号转换单元用于将所述侧扫声呐(51)采集到的声
音信息转换为数字信息，并传输至所述甲板单元。8.根据权利要求6所述水下声呐搜索机，其特征在于，所述搜索单元包括航姿传感器、深度传感器和速度传感器，所述航姿传感器设置于所述搜索机本体(1)内部，并与所述搜索机本体...

【专利技术属性】
技术研发人员：方励，张兆富，李京，张强，徐明，艾金清，洪在地，
申请(专利权)人：北京南风科工应用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：