CN104980715A - 一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法 - Google Patents

一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法，总控计算机对自动观测装置下达自动观测指令；总控计算机通过周期控制接口，将绳索长度设定信息发送给引接索控制器，引接索控制器控制释放引接索；总控计算机通过弹力控制接口，将弹力矢量设定信息发送给弹力控制器，弹力器工作，将摄像机按照设定的方向和速度推出；摄像机释放后，围绕无人潜水器自动旋转，同时把摄像信息发送给总控计算机；摄像机工作完毕后，将摄像机拉回至安装槽内，以备下次使用。本发明公开的自动观测装置的使用方法，可对无人潜水器进行周期性长期观测，避免了人工观测的复杂性问题；自动观测装置使用完毕后，可通过引接索拉回至安装槽内，实现重复使用。

Description

一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法
技术领域
本发明涉及一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法。
背景技术
我国拥有广阔的海洋面积和丰富的海洋资源。随着我国经济的高速发展，以及与世界各国经济文化交流的日益频繁，海洋安全已经成为我国国家安全的重要组成部分。但是，受之前科技水平和实力的影响，我国对海洋资源、海底情况的探索、测绘、分析、开放利用非常欠缺。近些年，随着深潜技术的快速发展，我国对于领海的探索开发也取得了长足的进展。海洋情况复杂多变，海底环境恶劣危险，人员下潜作业存在这极大的危险性，同时也提升了潜水器的成本。因此无人潜水器应运而生，并逐渐取代有人潜水器成为了重要的海洋搜索、测绘装置。
在无人潜水器水下作业时经常会遇到需要在潜水器外部观察无人潜水器运行状态或局部故障的情况，将拍摄情况传输给地面站。因此，在传统工作模式中，将摄像机固定安装于某个部位，仅能观察无人潜水器固定位置情况，不能了解无人潜水器整体状态。
为安全、长时间和全方位观测无人潜水器在轨运行状态，本专利提出了一种无人潜水器在轨运行状态的自动观测装置，自动观察装置平时安装在无人潜水器内部，在有观测需要时释放，围绕无人潜水器做圆周运动，其摄像机始终对准无人潜水器并实施拍摄。观测任务结束后，无人潜水器回收自动观测装置。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供提供一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法，具有简单、安全、长时间和全方位观测效果。
自动观测装置组件包括：周期控制接口1、弹力控制接口2、引接索控制器3、安装槽壁板4、弹力控制器5、弹力器控制旋钮6、弹力器7、密封壁板8、摄像机9、支撑壁板10、伸缩壁板11、引接索12、伸缩壁板控制螺栓13。
无人潜水器运行状态的自动观测装置工作原理是，考虑到无人潜水器在外大气层空间仅受到引力作用，在没有外部作用力的情况下，若无人潜水器本身释放装置与无人潜水器之间有绳索相连，则释放装置与无人潜水器间将受到绳索内部拉力作用，无人潜水器释放装置将围绕无人潜水器作匀速圆周运动。自动观测装置各个组件的功能及作用如下：
周期控制接口1作用是通过引接索控制器3控制引接索12的长度，控制自动观测装置围绕无人潜水器转动的周期，从而控制自动观测装置的摄像机9对无人潜水器的观测周期；
弹力控制接口2作用是通过弹力控制器5、弹力器控制旋钮6设定弹力器7的弹力大小和方向，将摄像机9从无人潜水器自动观测装置内弹出；
引接索12作用是连接无人潜水器和摄像机9，使摄像机9围绕无人潜水器作周期性圆周运动；
支撑壁板10作用是将弹力器7、弹力器控制旋钮6与伸缩壁板11相连，在得到弹力控制器5的控制力指令后，通过弹力器7控制螺栓解锁弹力器7将摄像机9弹出，与无人潜水器分离；
伸缩壁板11通过伸缩壁板控制螺栓13固定在安装槽壁板4上，其作用是与安装槽壁板4、密封壁板8一起，将摄像机9、引接索12、弹力器7等设备安装在自动观测装置内部，在密封壁板8、支撑壁板10准备分离出摄像机9前，自动收缩到无人潜水器内部，避免无人潜水器与摄像机9发生碰撞或扰动；
弹力器7安装于支撑壁板10上，通过弹力器控制旋钮6解锁，提供弹出摄像机9所需的作用力；
摄像机被释放后，围绕无人潜水器自动旋转，同时把摄像信息发送给总控计算机。
无人潜水器的自动观测装置使用模式如附图2所示，无人潜水器自动观测装置展开状态如附图3所示，使用步骤如下：
A 总控计算机对自动观测装置下达自动观测指令，无人潜水器打开自动观测装置安装槽盖板，自动观测装置打开密封壁板8，同时解锁伸缩壁板控制螺栓13，伸缩壁板11自动收缩到无人潜水器内部；
B 总控计算机通过周期控制接口1，将绳索长度设定信息发送给引接索控制器3，引接索控制器3控制释放引接索12；
C 总控计算机通过弹力控制接口2，将弹力矢量设定信息发送给弹力控制器5，弹力控制器5对支撑壁板10上的弹力器控制旋钮6解锁，弹力器7工作，将摄像机9按照设定的方向和速度推出；
D 摄像机9释放后，围绕无人潜水器自动旋转，同时把摄像信息发送给总控计算机；
E 摄像机9工作完毕后，引接索控制器3收缩引接索12，将摄像机9拉回至安装槽内；
F伸缩壁板11伸出，密封壁板8重新闭合，将自动摄像装置重新安装于安装槽内，以备下次使用。
本发明的优点
本发明公开的自动摄像装置以一定周期围绕无人潜水器运动，可对无人潜水器进行周期性长期观测，避免了人工观测的复杂性问题；二是自动观测装置使用完毕后，可通过引接索拉回至安装槽内，实现重复使用。
附图说明
附图1为无人潜水器自动观测装置组成示意图
附图2为无人潜水器自动观测装置使用模式示意图
附图3为无人潜水器自动观测装置展开状态示意图
图中，周期控制接口-1、弹力控制接口-2、引接索控制器-3、安装槽壁板-4、弹力控制器-5、弹力器控制旋钮-6、弹力器-7、密封壁板-8、摄像机-9、支撑壁板-10、伸缩壁板-11、引接索-12、伸缩壁板控制螺栓-13。
具体实施方式
以运载飞船自动观测装置的应用为例，运载飞船的自动观测装置包括周期控制接口1、弹力控制接口2、引接索控制器3、安装槽壁板4、弹力控制器5、弹力器控制旋钮6、弹力器7、密封壁板8、摄像机9、支撑壁板10、伸缩壁板11、引接索12、伸缩壁板控制螺栓13等组件。使用步骤如下：
A 运载飞船总控计算机对自动观测装置下达自动观测指令，打开自动观测装置安装槽盖板，自动观测装置打开密封壁板8，同时解锁伸缩壁板控制螺栓13，伸缩壁板11自动收缩到运载飞船内部；
B 运载飞船总控计算机通过周期控制接口1，将绳索长度设定信息发送给引接索控制器3，引接索控制器3控制释放引接索12；
C 运载飞船总控计算机通过弹力控制接口2，将弹力矢量设定信息发送给弹力控制器5，弹力控制器5对支撑壁板10上的弹力器控制旋钮6解锁，弹力器7工作，将摄像机9按照设定的方向和速度推出；
D 摄像机9释放后，围绕运载飞船自动旋转，同时把摄像信息发送给总控计算机；
E 摄像机9工作完毕后，引接索控制器3收缩引接索12，将摄像机9拉回至安装槽内；
F伸缩壁板11伸出，密封壁板8重新闭合，将自动摄像装置重新安装于安装槽内，以备下次使用。

Claims (2)

1. 一种无人潜水器水下自动观测装置的使用方法，其特征在于，自动观测装置组件包括：周期控制接口、弹力控制接口、引接索控制器、安装槽壁板、弹力控制器、弹力器控制旋钮、弹力器、密封壁板、摄像机、支撑壁板、伸缩壁板、引接索、伸缩壁板控制螺栓等；自动观测装置的使用方法包括如下步骤：
A 总控计算机对自动观测装置下达自动观测指令，无人潜水器打开自动观测装置安装槽盖板，自动观测装置打开密封壁板，同时解锁伸缩壁板控制螺栓，伸缩壁板自动收缩到无人潜水器内部；
B 总控计算机通过周期控制接口，将绳索长度设定信息发送给引接索控制器，引接索控制器控制释放引接索；
C 总控计算机通过弹力控制接口，将弹力矢量设定信息发送给弹力控制器，弹力控制器对支撑壁板上的弹力器控制旋钮解锁，弹力器工作，将摄像机按照设定的方向和速度推出；
D 摄像机释放后，围绕无人潜水器自动旋转，同时把摄像信息发送给总控计算机；
E 摄像机工作完毕后，引接索控制器收缩引接索，将摄像机拉回至安装槽内；
F伸缩壁板伸出，密封壁板重新闭合，将摄像机重新安装于安装槽内，以备下次使用。
2. 根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，摄像机被释放后，围绕无人潜水器自动旋转，同时把摄像信息发送给总控计算机。
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