CN104015886A - 一种水面无人航行器降放回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明水面无人航行器降放回收系统，包括智能电控系统、安装于水面移动平台上的滑道船坞降放装置，自动捕获回收水面无人航行器回收至所述滑道内或将水面无人航行器自所述滑道内分离出去进行布放的滑道船坞，方向控制器，使所述滑道船坞与所述水面移动平台保持轴向平行。本发明水面无人航行器降放回收系统可实现水面无人航行器的有效降放回收，保证通过滑道船坞搭载在舰船母船上的水面无人航行器，到达预定位置时舰船母船上放下或回收，从而有力地扩大水面无人航行器工作范围。

Description

一种水面无人航行器降放回收系统

技术领域

本发明属于水面无人航行器降放回收技术领域，具体涉及一种水面无人航行器降放回收系统。

背景技术

水面无人航行器包括无人艇USV，无人潜航器UUV，水面起降无人机等。为了扩大水面无人航行器的工作范围，舰船作为搭载水面无人航行器的主要平台，水面无人航行器在舰船母船上搭载，就需要有一套完备的水面无人航行器降放回收系统，是水面无人航行器在舰船上使用的重要配套设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水面无人航行器降放回收系统，旨在保证水面无人航行器搭载在舰船母船上，到达预定位置时舰船母船上放下或回收，以扩大水面无人航行器的工作范围。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水面无人航行器降放回收系统，包括智能电控系统以及：

滑道船坞降放装置，包括一回转式起吊臂，安装于水面移动平台上，用于将载有水面无人航行器的滑道船坞内自所述水面上回收至水面移动平台上或自所述水面移动平台上布放于水面上；

所述滑道船坞，包含滑道、航行器自动捕获及分离器，用于自动捕获回收水面无人航行器回收至所述滑道内，或将水面无人航行器自所述滑道内分离出去进行布放；

方向控制器，包括一安装于所述水面移动平台上的支撑臂、一方向控制绞车以及由所述方向控制绞车控制的带阻尼功能的控制绳，所述控制绳在该支撑臂支撑下连接所述滑道船坞，可使所述滑道船坞与所述水面移动平台保持轴向平行。

所述回转式起吊臂上设有减摇摆平衡机构，包括至少两个相互垂直安装的阻尼油缸，通过节流阀控制液压油的流动使吊索增加摆动阻尼，减少横向、纵向摆动幅度，实现所述水面无人航行器收放过程中的横向、纵向减摆控制。

所述回转式起吊臂上设有减震缓冲装置，包括缓冲油缸、回转吊轮，所述吊索架设在所述回转吊轮上，通过所述缓冲油缸的阻尼控制实现所述吊索随着所述滑道船坞的上下颠簸而瞬间张紧。

所述回转式起吊臂上设有波浪补偿绞车，用于使所述吊索在收放过程中始处于张紧状态。

所述的水面无人航行器降放回收系统，包括遥控吊钩系统，实现所述水面移动平台上无人状态下进行吊钩的挂钩和释放。

所述的水面无人航行器降放回收系统，包括液压泵站，安装在所述水平移动平台上，用于提供降放回收所需的液压动力源。

本发明水面无人航行器降放回收系统可实现水面无人航行器的有效降放回收，保证通过滑道船坞搭载在舰船母船上的水面无人航行器，到达预定位置时舰船母船上放下或回收，从而有力地扩大水面无人航行器的工作范围。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种水面无人航行器降放回收系统的侧视示意图；

图2所示为本发明实施例提供的一种水面无人航行器降放回收系统俯视的示意图；

图3所示为本发明实施例提供的一种水面无人航行器降放回收系统的左视示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

请参阅图1～3所示，一种水面无人航行器降放回收系统，包括智能电控系统以及：

滑道船坞降放装置，包括一回转式起吊臂2，安装于水面移动平台1上，通过回转式起吊臂2摆出水面移动平台1外与收进水面移动平台1内，将载有水面无人航行器3的滑道船坞4内自所述水面上回收至水面移动平台上或自所述水面移动平台上布放于水面上；

所述滑道船坞4，包含滑道43、航行器自动捕获及分离器40，用于自动捕获回收水面无人航行器3回收至所述滑道内，或将水面无人航行器自所述滑道内分离出去进行布放；

方向控制器，包括一安装于所述水面移动平台上的支撑臂5、一方向控制绞车以及由所述方向控制绞车控制的带阻尼功能的控制绳51，参见图2所示，所述控制绳51在该支撑臂5支撑下连接所述滑道船坞4，可使所述滑道船坞4与所述水面移动平台1保持轴向平行，同时也保证了滑道船坞4与母船保持同速行驶。

所述智能电控系统可用于控制回转式起吊臂的回转、滑道船坞的降放及回收、航行器自动捕获及分离器的提升与释放。

所述水面移动平台可以各种船舶，也可以其它水上移动或航行工具。

所述航行器自动捕获及分离器包括设在所述滑道船坞的前端的回转挂钩装置，以及与所述回转挂钩装置相配合的阻铁，以及控制绞车41。

回转挂钩装置用于与设置在水面无经航行器前端的捕获头碰撞接触，使该捕获头进入挂钩内，捕获头与滑道船坞捕获释放器成为一体，当捕获头与滑道船坞捕获释放器成为一体时，通过绞车的牵引绳42的牵引使得航行器进入滑道船坞滑道内，牵引至滑道船坞艏尖时航行器与滑道船坞结合为一体。

捕获后通过滑道船坞内部的遥控绞车对其进行回升，最终达到水面航行器与滑道船坞结合成一体进行整体吊装。阻铁是用于打开航行器捕获释放器的回转挂钩，挂钩释放后航行器通过滑道进入海面上实现了航行器的释放。

所述滑道为V形滚轮结构。这样方便所述水面航行器滑行进入所述滑道船坞中。

作为又一实施例，由于水面移动平台，如船舶在海浪中航行，必然要受到海浪的作用而发生摆动，尤其在高海况下更为激烈，而设置于平台上的回收系统随母船一起摆动(摆动过程中主要是横摇和纵摇)，为了保证滑道船坞的可靠，保证回收及布放作业时姿态的平稳，系统在实海况下必须要设置减摆装置，因此，所述回转式起吊臂上设有减摇摆平衡机构，包括至少两个相互垂直安装的阻尼油缸，用于通过节流阀控制液压油的流动，使吊索增加摆动阻尼，减少横向、纵向摆动幅度，实现所述水面无人航行器收放过程中的横向、纵向减摆控制。

工作时当平台由于母船晃动摇摆及风浪的作用而摇摆时，通过节流阀控制液压油的流动使吊索21增加摆动阻尼，减少摆动幅度，实现平台收放过程中的减摆。

作为又一实施例，所述回转式起吊臂上进一步的，设有减震缓冲装置，包括缓冲油缸、安装在所述回转式起吊臂上的回转吊轮，所述吊索架设在所述回转吊轮上，通过所述缓冲油缸的阻尼控制实现所述吊索随着所述滑道船坞的上下颠簸而瞬间张紧。

当回收系统的滑道船坞释放到接触海面时滑道船坞将随波浪起伏运动，因此，作为又一实施例，所述回转式起吊臂上设有波浪补偿绞车，与所述滑道船坞降放装置同步动作，用于使所述吊索在收放过程中始处于张紧状态，即滑道船坞在起吊与下放过程中吊索---钢丝绳始终保持绷紧状态。

波浪补偿绞车用于对吊索波浪补偿控制，保持收放过程钢索始终张紧。当平台离开水面或刚下放至水面时，受到风浪影响，平台与母船之间有相对升沉运动，补偿绞车自动激活补偿功能，不会让平台晃动剧烈能确保平台收放过程平稳安全，并具有手动功能，在断电状态下应急使用。

作为又一实施例，所述的水面无人航行器降放回收系统，包括遥控吊钩系统，包括遥控器以及吊钩挂钩及释放机构，实现所述水面移动平台上无人状态下进行吊钩的挂钩和释放。

为了实现有效进行自动控制吊钩的挂钩和释放，本发明实施例，采用单吊点设计，通过遥控器远程控制挂钩的自动挂钩和释放。

作为又一实施例，所述的水面无人航行器降放回收系统，包括液压泵站，安装在所述水平移动平台上，用于提供降放回收所需的液压动力源。油箱带液压油净化系统，油温冷却器系统，电机为船用电机，液压系统选用优质品牌液压元件，具有高油温。低液位、滤器堵塞故障报警功能和液位过低、电机过载自动保护功能。

智能电控系统内置多核控制系统、电器元件、传感器、编码器，所用电控柜包括电流表、按钮和指示灯，内部连线选用阻燃、低烟、无卤船用电线。

为了实现对回收过程的远程控制，进一步的，还包括无线控制系统，包括无线操作手操盒，实现通过操控无线操作手操盒手柄完成水面无人航行器的回收与降放及吊装。

可在滑道船坞框架构造通过钢丝绳做往复运动。进入滑道船坞的水面航行器支承在框架中的滚动V型支承内固定，滑道船坞与航行器形成一体使得航行器免遭恶劣环境的影响。当航行器需要水面释放时。滑道船坞通过带波浪补偿吊机下降到水面的漂浮位置并通过带阻尼方向控制器控制滑道船坞的方向使得滑道船坞与母船轴向平行。下放到释放位置时遥控滑道船坞内部绞车开始下放，当滑道船坞内部航行器捕获释放器达到阻铁位置时航行器自动脱钩达到释放目的。

方向控制器对牵引航行器钢索波浪补偿控制，保持收放过程中滑道船坞轴线始终与母船保持平行。当滑道船坞离开水面或刚下放至水面时，受到风浪影响，滑道船坞与母船轴线之间有相对运动，补偿绞车自动激活补偿功能，不会让滑道船坞晃动剧烈能确保无人航行器收放过程平稳安全。

本发明实施例中，水面无人航行器收放系统工作过程说明如下：

布放工作：起吊臂摆动将滑道船坞移动到船舷外，再由起吊索将滑道船坞施到水面，这时波浪补偿绞车启动实施波浪补偿控制，当滑道船坞随波浪运动平稳后，控制滑道船坞内部绞车，滑道船坞内部的航行器捕获释放器开始沿轨道下滑至滑道船坞；滑道船坞的内部阻铁打开航行器捕获释放器的挂钩，挂钩释放后航行器通过V型滑道进入海面上实现了航行器的释放。

回收工作：水面航行器前端捕获头与滑道船坞捕获释放器的回转挂钩碰撞接触，捕获头进入挂钩内，捕获头与滑道船坞捕获释放器成为一体。捕获释放器通过绞车的牵引使得航行器进入滑道船坞V型滑道。牵引至滑道船坞艏尖时航行器与滑道船坞结合为一体。起吊缆将滑道船坞吊离水面并通过起吊臂摆动至舷内，将滑道船坞放置甲板滑道船坞支架上，回收工作结束。

本发明能满足母船在3-5节航速下，母船橫傾20°/纵傾10°时安全平稳的收放水面无人航行器，120秒内完成无人航行器的降放、回收动作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水面无人航行器降放回收系统，其特征在于，包括智能电控系统以及：

滑道船坞降放装置，包括一回转式起吊臂，安装于水面移动平台上，用于将载有水面无人航行器的滑道船坞内自所述水面上回收至水面移动平台上或自所述水面移动平台上布放于水面上；

所述滑道船坞，包含滑道、航行器自动捕获及分离器，用于自动捕获回收水面无人航行器回收至所述滑道内，或将水面无人航行器自所述滑道内分离出去进行布放；

方向控制器，包括一安装于所述水面移动平台上的支撑臂、一方向控制绞车以及由所述方向控制绞车控制的带阻尼功能的控制绳，所述控制绳在该支撑臂支撑下连接所述滑道船坞，可使所述滑道船坞与所述水面移动平台保持轴向平行。

2.如权利要求1所述的水面无人航行器降放回收系统，其特征在于，所述回转式起吊臂上设有减摇摆平衡机构，包括至少两个相互垂直安装的阻尼油缸，通过节流阀控制液压油的流动使吊索增加摆动阻尼，减少横向、纵向摆动幅度，实现所述水面无人航行器收放过程中的横向、纵向减摆控制。

3.如权利要求2所述的水面无人航行器降放回收系统，其特征在于，所述回转式起吊臂上设有减震缓冲装置，包括缓冲油缸、回转吊轮，所述吊索架设在所述回转吊轮上，通过所述缓冲油缸的阻尼控制实现所述吊索随着所述滑道船坞的上下颠簸而瞬间张紧。

4.如权利要求3所述的水面无人航行器降放回收系统，其特征在于，所述回转式起吊臂上设有波浪补偿绞车，用于使所述吊索在收放过程中始处于张紧状态。

5.如权利要求1～4任一项所述的水面无人航行器降放回收系统，其特征在于，包括遥控吊钩系统，实现所述水面移动平台上无人状态下进行吊钩的挂钩和释放。

6.如权利要求5所述的水面无人航行器降放回收系统，其特征在于，包括液压泵站，安装在所述水平移动平台上，用于提供降放回收所需的液压动力源。