一种冰厚测绘雪橇车及其工作方法技术

本申请公开了一种冰厚测绘雪橇车及其工作方法，本冰厚测绘雪橇车包括车体框架、风力驱动机构、储存箱、冰雷达、航行信息采集传感器、气囊、水力驱动机构和电控设备。其中风力驱动机构用于驱动车体框架在冰原上移动，气囊和水力驱动机构用于驱动车体框架在水面移动，冰雷达和航行信息采集传感器用于进行冰厚测绘工作，电控设备用于控制本冰厚测绘雪橇车并记录测绘结果。本申请通过车体框架与冰原表面滑动接触，而且在冰原上时，可以通过风力驱动机构带动车体框架移动，不慎落水时也可以通过气囊和水力驱动机构带动车体框架移动，从而水陆两用，适应冰原的复杂地形，顺利完成冰厚测绘工作。工作。工作。

【技术实现步骤摘要】
一种冰厚测绘雪橇车及其工作方法


[0001]本申请涉及极地海冰测绘
中的一种冰厚测绘雪橇车及其工作方法。

技术介绍

[0002]海冰作为南北极乃至地球系统的重要组成部分，通过与海水、大气交换热量影响全球气候，在气候系统中扮演着关键角色，因此，对于海冰状态的研究能够对气候分析提供相应数据支持。海冰面积和海冰厚度是海冰分析的重要参数，分别表征海冰在“水平方向”和“垂直方向”变化特征的海冰参量，对研究极区海冰的变化具有重要意义。但极区常年被冰雪覆盖，天气状况、地形环境复杂多变，严峻的极端环境给极区科考人员冰上测绘作业带来很大的困难。
[0003]现有技术中，无人履带车和轮式车设备在极区存在适应地形单一、运行速度慢、越障能力弱、续航里程短的缺点，并且存在掉入融池的风险，大型无人车虽在续航里程上有所提升，但也给极区科考人员带来了很大的搬运负担；无人机设备存在续航里程短、抗恶劣天气能力差的缺点，炸机风险也导致无人机设备可靠性差，并且无人机低空起伏运动都会导致冰雷达与海冰表面的距离发生变化，进而造成对海冰厚度测绘误差增大。
[0004]因此有必要针对极区环境研发一种长航时、全地形的无人冰厚探测设备，在完成对海冰数据测绘的同时，保障极区科考人员和设备安全。
[0005]申请内容
[0006]本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种冰厚测绘雪橇车及其工作方法，能够适应冰原的恶劣环境并完成海冰测绘工作。
[0007]根据本申请第一方面实施例，提供一种冰厚测绘雪橇车，包括：
[0008]车体框架，所述车体框架的底部用于与冰原滑动接触；
[0009]风力驱动机构，所述风力驱动机构的数量为至少两个且分别设置在所述车体框架的两侧，所述风力驱动机构包括第一电机和风力螺旋桨，所述风力螺旋桨与所述第一电机的驱动轴连接，所述第一电机转动连接于所述车体框架以调节所述风力螺旋桨的俯仰角，所述风力螺旋桨的俯仰角为10
°
至30
°
，所述风力螺旋桨向所述车体框架施加向前的拉力或向后的推力；
[0010]储存箱，所述储存箱可拆卸地安装在所述车体框架上；
[0011]冰雷达，所述冰雷达安装于所述储存箱内部；
[0012]航行信息采集传感器，所述航行信息采集传感器安装于所述车体框架以搜集环境信息和所述冰厚测绘雪橇车的运行状态信息；
[0013]气囊，所述气囊安装于所述储存箱的底部，用于提供浮力；
[0014]水力驱动机构，所述水力驱动机构包括第二电机和水力螺旋桨，所述水力螺旋桨与所述第二电机的驱动轴连接，所述第二电机安装于所述储存箱的底部，所述水力螺旋桨向所述车体框架施加向前的推力或向后的拉力；
[0015]电控设备，所述电控设备安装于所述储存箱内部，所述风力驱动机构、所述冰雷
达、所述航行信息采集传感器和所述水力驱动机构均与所述电控设备电连接。
[0016]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述车体框架包括一体式的滑动部和延伸部，所述储存箱安装在所述滑动部上，所述延伸部设置于所述滑动部前方并且沿斜上方延伸，所述风力驱动机构安装在所述延伸部的端部。
[0017]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述滑动部的后端斜向上延伸。
[0018]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述风力驱动机构与所述延伸部可拆卸连接。
[0019]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述车体框架还包括滚轮，所述滚轮可拆卸地安装于所述滑动部的底部，所述车体框架能够通过所述滚轮与地面滚动接触。
[0020]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述冰厚测绘雪橇车还包括多个弹簧卡扣，所述弹簧卡扣的两端分别连接至所述车体框架和所述储存箱，所述储存箱通过所述弹簧卡扣与所述车体框架固定。
[0021]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述储存箱还设置有水位传感器，所述水位传感器与所述电控设备电连接，所述水位传感器能够触发所述气囊紧急充气。
[0022]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述冰厚测绘雪橇车还包括接收天线，所述接收天线安装于所述储存箱表面并与所述电控设备电连接。
[0023]根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述冰厚测绘雪橇车还包括储能系统，所述储能系统包括电池和燃油增程器，所述风力驱动机构、所述冰雷达、所述航行信息采集传感器、所述水力驱动机构以及所述电控设备通过所述电池和所述燃油增程器中的至少之一获取能源。
[0024]根据本申请第二方面实施例，提供一种基于上述冰厚测绘雪橇车的工作方法，包括：
[0025]启动所述冰厚测绘雪橇车，向所述电控设备输入本次测绘工作所需探测的路线；
[0026]所述风力驱动机构启动，所述风力驱动机构的驱动模式包括前进、转弯和后退，其中：
[0027]需要前进时，两个所述风力螺旋桨同速正向转动，向前拉动所述车体框架；
[0028]需要转弯时，两个所述风力螺旋桨差速转动，使得所述车体框架向侧前方移动；
[0029]需要后退时，两个所述风力螺旋桨反向转动，向后推动所述车体框架；
[0030]所述冰厚测绘雪橇车落入水中时，所述水力驱动机构启动，所述水力驱动机构的驱动模式包括前进和后退，其中：
[0031]需要前进时，所述水力螺旋桨正向转动，向前推动所述车体框架；
[0032]需要后退时，所述水力螺旋桨反向转动，向后拉动所述车体框架；
[0033]所述冰雷达和所述航行信息采集传感器沿途搜集海冰厚度、海冰面积数据和所述冰厚测绘雪橇车的运行状态信息；
[0034]所述冰厚测绘雪橇车到达路线的预定终点，测绘工作结束。
[0035]本申请实施例的有益效果至少包括：本申请通过车体框架与冰原表面滑动接触，而且在冰原上时，可以通过风力驱动机构带动车体框架移动，不慎落水时也可以通过气囊和水力驱动机构带动车体框架移动，从而水陆两用，适应冰原的复杂地形，顺利完成冰厚测绘工作。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
[0037]图1是本申请第一方面实施例冰厚测绘雪橇车的外部结构图；
[0038]图2是本申请第一方面实施例冰厚测绘雪橇车去除储存箱300的侧板后的结构图；
[0039]图3是本申请第一方面实施例冰厚测绘雪橇车的侧视图；
[0040]图4是本申请第一方面实施例冰厚测绘雪橇车采用燃油增程器1120供能时的示意图。
[0041]附图标记：100
‑
车体框架、110
‑
滑动部、120
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延伸部、130
‑
滚轮、200
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰厚测绘雪橇车，其特征在于，包括：车体框架(100)，所述车体框架(100)的底部用于与冰原滑动接触；风力驱动机构(200)，所述风力驱动机构(200)的数量为至少两个且分别设置在所述车体框架(100)的两侧，所述风力驱动机构(200)包括第一电机(210)和风力螺旋桨(220)，所述风力螺旋桨(220)与所述第一电机(210)的驱动轴连接，所述第一电机(210)转动连接于所述车体框架(100)以调节所述风力螺旋桨(220)的俯仰角，所述风力螺旋桨(220)的俯仰角为10
°
至30
°
，所述风力螺旋桨(220)向所述车体框架(100)施加向前的拉力或向后的推力；储存箱(300)，所述储存箱(300)可拆卸地安装在所述车体框架(100)上；冰雷达(400)，所述冰雷达(400)安装于所述储存箱(300)内部；航行信息采集传感器(500)，所述航行信息采集传感器(500)安装于所述车体框架(100)以搜集环境信息和所述冰厚测绘雪橇车的运行状态信息；气囊(600)，所述气囊(600)安装于所述储存箱(300)的底部，用于提供浮力；水力驱动机构(800)，所述水力驱动机构(800)包括第二电机(810)和水力螺旋桨(820)，所述水力螺旋桨(820)与所述第二电机(810)的驱动轴连接，所述第二电机(810)安装于所述储存箱(300)的底部，所述水力螺旋桨(820)向所述车体框架(100)施加向前的推力或向后的拉力；电控设备(700)，所述电控设备(700)安装于所述储存箱(300)内部，所述风力驱动机构(200)、所述冰雷达(400)、所述航行信息采集传感器(500)和所述水力驱动机构(800)均与所述电控设备(700)电连接。2.根据权利要求1所述的冰厚测绘雪橇车，其特征在于：所述车体框架(100)包括一体式的滑动部(110)和延伸部(120)，所述储存箱(300)安装在所述滑动部(110)上，所述延伸部(120)设置于所述滑动部(110)前方并且沿斜上方延伸，所述风力驱动机构(200)安装在所述延伸部(120)的端部。3.根据权利要求2所述的冰厚测绘雪橇车，其特征在于：所述滑动部(110)的后端斜向上延伸。4.根据权利要求2所述的冰厚测绘雪橇车，其特征在于：所述风力驱动机构(200)与所述延伸部(120)可拆卸连接。5.根据权利要求2所述的冰厚测绘雪橇车，其特征在于：所述车体框架(100)还包括滚轮(130)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵羲，龚家兴，陈卓奇，惠凤鸣，程晓，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：