【技术实现步骤摘要】
本申请涉及航行器领域，具体涉及一种跨介质航行器及其控制方法。
技术介绍
1、跨介质航行器为可以在水下、水面、空中等至少两个介质内航行的航行器。当跨介质航行器在水面航行时，跨介质航行器会推动水体产生船行波，船行波增加跨介质航行器航行的阻力，提高跨介质航行器的功耗。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种跨介质航行器及其控制方法，目的在于解决跨介质航行器产生的船行波提高功耗的技术问题。
2、本申请第一方面的实施例提供了一种跨介质航行器，包括：
3、壳体，具有收容腔；
4、减阻机构，包括支架和球鼻附体，支架和壳体可移动连接，球鼻附体与支架连接；
5、减阻机构具有第一状态和第二状态，在减阻机构处于第一状态的情况下，球鼻附体收容在收容腔内；在支架相对壳体移动，减阻机构从第一状态切换至第二状态的情况下，球鼻附体的至少部分伸出收容腔，以产生与跨介质航行器的船行波相干涉抵消的波。
6、根据本申请第一方面前述任一实施方式，支架的一端与壳体转动连接，另一端与球鼻附体相连接，减阻机构包括用于驱动支架相对壳体转动的第一驱动件。
7、根据本申请第一方面前述任一实施方式，支架包括伸缩杆和第二驱动件，伸缩杆的一端与壳体转动连接，另一端与球鼻附体相连接，第二驱动件用于驱动伸缩杆伸缩。
8、根据本申请第一方面前述任一实施方式，球鼻附体包括球鼻件和第三驱动件，球鼻件与支架转动连接，第三驱动件用于驱动球鼻件相对支架转动。
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10、根据本申请第一方面前述任一实施方式，球鼻件包括相对设置的球鼻前端和尾端，球鼻前端具有光滑的球面。
11、根据本申请第一方面前述任一实施方式，在减阻机构处于第一状态的情况下，尾端背离球鼻前端的端面与壳体拼合形成平滑表面。
12、根据本申请第一方面前述任一实施方式，跨介质航行器还包括至少两组水翼，至少两组水翼沿壳体的轴向间隔设置，减阻机构沿壳体的轴向设置在两组水翼之间。
13、第二方面，提供了一种跨介质航行器的控制方法，方法应用于如上述的跨介质航行器，方法包括：
14、在跨介质航行器处于水下或空中航行时，控制减阻机构切换至第一状态；
15、在跨介质航行器处于水面航行时，控制减阻机构切换至第二状态。
16、根据本申请第二方面前述任一实施方式，控制减阻机构切换至第二状态包括：
17、检测跨介质航行器的航行姿态信息和航行速度；
18、根据航行姿态信息和设定姿态信息的差值、以及航行速度和设定速度的差值，执行以下至少一个步骤，以使球鼻附体产生与跨介质航行器的船行波相干涉抵消的波：
19、(1)控制第一驱动件带动支架和球鼻附体相对壳体转动第一角度；
20、(2)控制第二驱动件带动伸缩杆相对壳体伸缩第一长度；
21、(3)控制第三驱动件带动球鼻附体相对支架和转动第二角度。
22、在本申请实施例提供的跨介质航行器及其控制方法中，通过设置支架和壳体可移动连接，使得球鼻附体可以在收容腔内外切换，以适应跨介质航行器在不同介质内航行；通过设置在减阻机构处于第二状态的情况下，球鼻附体的至少部分伸出收容腔，以产生与跨介质航行器的船行波相干涉抵消的波，从而降低跨介质航行器在水面航行的阻力，提高跨介质航行器的航速，降低跨介质航行器的功耗，减小跨介质航行器实现水面到空中的跨域作业过程中的推力需求，降低跨介质航行器自水面滑跑起飞的难度；通过设置在减阻机构处于第一状态的情况下，球鼻附体收容在收容腔内，以在跨介质航行器处于空中或水下航行时，减小减阻机构产生的阻力。
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1.一种跨介质航行器，其特征在于，所述跨介质航行器包括：
2.根据权利要求1所述的跨介质航行器，其特征在于，所述支架的一端与所述壳体转动连接，另一端与所述球鼻附体相连接，所述减阻机构包括用于驱动所述支架相对所述壳体转动的第一驱动件。
3.根据权利要求2所述的跨介质航行器，其特征在于，所述支架包括伸缩杆和第二驱动件，所述伸缩杆的一端与所述壳体转动连接，另一端与所述球鼻附体相连接，所述第二驱动件用于驱动所述伸缩杆伸缩。
4.根据权利要求1所述的跨介质航行器，其特征在于，所述球鼻附体包括球鼻件和第三驱动件，所述球鼻件与所述支架转动连接，所述第三驱动件用于驱动所述球鼻件相对所述支架转动。
5.根据权利要求4所述的跨介质航行器，其特征在于，所述球鼻件具有相隔离的腔室和安装槽，所述第三驱动件设置于所述腔室内，所述第三驱动件的驱动轴伸入所述安装槽，所述支架的一端伸入所述安装槽与位于所述安装槽内的驱动轴转动连接。
6.根据权利要求4所述的跨介质航行器，其特征在于，所述球鼻件包括相对设置的球鼻前端和尾端，所述球鼻前端具有光滑的球面。>
7.根据权利要求6所述的跨介质航行器，其特征在于，在所述减阻机构处于所述第一状态的情况下，所述尾端背离所述球鼻前端的端面与所述壳体拼合形成平滑表面。
8.根据权利要求1所述的跨介质航行器，其特征在于，所述跨介质航行器还包括至少两组水翼，所述至少两组水翼沿所述壳体的轴向间隔设置，所述减阻机构沿所述壳体的轴向设置在两组所述水翼之间。
9.一种跨介质航行器的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至8中任一项所述的跨介质航行器，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的跨介质航行器的控制方法，其特征在于，所述控制所述减阻机构切换至所述第二状态包括：
...【技术特征摘要】
1.一种跨介质航行器，其特征在于，所述跨介质航行器包括：
2.根据权利要求1所述的跨介质航行器，其特征在于，所述支架的一端与所述壳体转动连接，另一端与所述球鼻附体相连接，所述减阻机构包括用于驱动所述支架相对所述壳体转动的第一驱动件。
3.根据权利要求2所述的跨介质航行器，其特征在于，所述支架包括伸缩杆和第二驱动件，所述伸缩杆的一端与所述壳体转动连接，另一端与所述球鼻附体相连接，所述第二驱动件用于驱动所述伸缩杆伸缩。
4.根据权利要求1所述的跨介质航行器，其特征在于，所述球鼻附体包括球鼻件和第三驱动件，所述球鼻件与所述支架转动连接，所述第三驱动件用于驱动所述球鼻件相对所述支架转动。
5.根据权利要求4所述的跨介质航行器，其特征在于，所述球鼻件具有相隔离的腔室和安装槽，所述第三驱动件设置于所述腔室内，所述第三驱动件的驱动轴伸入所述安装槽，所述支...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宏源，段慧玲，邹勇，张容祥，徐保蕊，周龙大，李秉臻，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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