CN105129055B - 一种rov和一种水下扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种ROV和一种水下扫描方法，ROV两侧的侧板分别安装有翼板，固定翼板的铰接件的铰接轴与ROV侧板平行；所述铰接轴轴向与ROV的水平方向中沿ROV前进方向的第一夹角为钝角，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，所述翼板处于所述第一工作位时，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述翼板获得竖直向下的沉降力，让所述ROV在被拖拽过程中沉入水面；所述脐带缆沉入水面以下时获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。被拖拽时所述ROV会在侧翼的作用下沉入水中，达到所述预设工作深度，有效的提高了扫描效率。

Description

一种ROV和一种水下扫描方法

技术领域

本发明涉及水下作业领域，特别是涉及一种ROV和一种水下扫描方法。

背景技术

无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle，ROV)主要用于执行水下观察、扫描任务。不过由于ROV功率的限制导致本身航速不高，一般最高仅能达到2节左右。一种传统的水下扫描方式可以是使用船只搭载ROV到达扫描区域，停船后，将以ROV自身推进系统作为动力源，控制ROV下潜到较浅的深度并在该深度航行，以进行粗略扫描。在粗扫过程中若发现可疑点，可以对可疑点进行详细的定点扫描，定点扫描需要控制ROV下潜到较深的深度达到距离可疑点更近，以此获取较为详细的数据。在完成定点扫描或者粗扫过程中未发现可疑点，则在扫完近圆区域后收回ROV，驾驶船只到达下一个位置再放入ROV进行粗扫，直到扫完整个扫描区域。

由于ROV本身较低的航速，从船只上放入ROV到水中到ROV下潜到预计深度尤其潜到定点扫描所需深度的过程，以及之后从水中回收ROV的过程均会花费大量的时间，每天实际能够用于扫描的时间很短，导致水下扫描效率不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种ROV和一种水下扫描方法，利用在ROV侧板上安装的翼板，不需要所述ROV使用本身较低的航速下潜就可以在拖拽过程中沉到水下预设工作深度，节约了时间，提高了使用所述ROV水下扫描的效率。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种ROV，所述ROV两侧的侧板分别安装有翼板，所述翼板通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述铰接轴轴向与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向的第一夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述翼板具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第二夹角处于预设范围；

所述翼板处于所述第一工作位时，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述翼板的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面以下；

所述脐带缆沉入水面以下时，所述脐带缆在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。

可选的，所述翼板还具有第二工作位，所述第二工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板平行；

所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，使得在拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在所述脐带缆产生的浮力的作用下，从所述预设工作深度上浮到水面。

可选的，

所述脐带缆分别连接所述ROV两个侧板的上部，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在水面以下保持水平工作姿态，所述侧板的上部具体为当所述ROV处于水平工作姿态时所述侧板位于上方的部分。

可选的，

所述翼板上安装有连接装置，所述连接装置的另一端与所述ROV上的电机相连；

所述翼板处于所述第一工作位，具体包括：

通过控制所述电机释放连接装置使得所述翼板处于所述第一工作位；

所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。具体包括：

通过控制所述电机收回连接装置使得所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。

可选的，所述ROV的两侧分别安装有定位止挡，所述定位止挡位于当所述翼板处于所述第一工作位时所述翼板背向于所述主工作面的一侧，用于阻挡所述翼板使得所述第一夹角不超过所述预设范围。

可选的，

所述翼板的主工作面为平面，所述翼板上背向于所述主工作面的一面为向外凸出的弧面，以使得所述ROV在水中被拖拽的过程中，所述翼板在所述第一工作位时根据所述平面和所述弧面的构造，通过水流阻力获得额外的竖直向下的沉降力。

一种水下扫描方法，无人遥控潜水器ROV两侧的侧板分别安装有翼板，所述翼板通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述翼板具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第一夹角处于预设范围；所述铰接轴轴向与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向的第二夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述方法包括：

在水中拖拽所述ROV时，控制所述翼板处于所述第一工作位，使得所述翼板的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面以下；

所述脐带缆沉入水面以下时，所述脐带缆在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。

可选的，所述翼板还具有第二工作位，所述第二工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板平行；所述方法还包括：

控制所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，使得在拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在所述脐带缆产生的浮力的作用下，从所述预设工作深度上浮到水面。

可选的，

所述脐带缆分别连接所述ROV两个侧板的上部，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在水面以下保持水平工作姿态，所述侧板的上部具体为当所述ROV处于水平工作姿态时所述侧板位于上方的部分。

可选的，

所述翼板上安装有连接装置，所述连接装置的另一端与所述ROV上的电机相连；

控制所述翼板处于所述第一工作位，具体包括：

通过控制所述电机释放连接装置使得所述翼板处于所述第一工作位；

控制所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。具体包括：

通过控制所述电机收回连接装置使得所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。

由上述技术方案可以看出，ROV两侧的侧板分别安装有翼板，所述翼板通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述铰接轴轴向与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向的第一夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述翼板具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第二夹角处于预设范围；所述翼板处于所述第一工作位时，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述翼板的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面；所述脐带缆沉入水面时，所述脐带缆在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。可见，当侧翼处于所述第一工作位时，在水中被船只拖拽时所述侧翼将会在水流阻力下获得向下的沉降力，使得所述ROV在所述沉降力的作用下沉入水中，直到达到所述预设工作深度，由此省去了等待ROV通过自身推进下潜到所述预设工作深度的时间。而且，由于拖拽所述ROV的船只航速远大于所述ROV的自身航速，在船只拖拽下的所述ROV可以在所述预设工作深度以所述船只航速进行水下扫描，这样免去了在不同搜索区域都要进行收放ROV的繁琐、重复劳动，节省了时间，有效的提高了扫描效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种ROV的右侧视图；

图2为本发明实施例提供的一种翼板的受力分析图；

图3为本发明实施例提供的一种脐带缆的受力分析图；

图4为本发明实施例提供的一种ROV的实体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种水下扫描方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

ROV主要用于执行水下观察、扫描任务。不过由于ROV功率的限制导致本身航速不高，一般最高仅能达到2节左右。一种传统的水下扫描方式可以是使用船只搭载ROV到达扫描区域，停船后，将以ROV自身推进系统作为动力源，控制ROV下潜到较浅的深度并在该深度航行，以进行粗略扫描。在粗扫过程中若发现可疑点，可以对可疑点进行详细的定点扫描，定点扫描需要控制ROV下潜到较深的深度达到距离可疑点更近，以此获取较为详细的数据。在完成定点扫描或者粗扫过程中未发现可疑点，则在扫完近圆区域后收回ROV，驾驶船只到达下一个位置再放入ROV进行粗扫，直到扫完整个扫描区域。或者一种传统水下扫描方式为用其他仪器在水下一定深度进行快速扫描，发现可疑点后，由船只将ROV投放到疑似点区域下潜到某一深度进行搜索；完成搜索后浮出水面，由船只将ROV收回，再到下一疑似点区域投放搜索。

不论哪一种传统水下扫描方式，都需要ROV以自身推进速度下潜到工作深度。由于ROV本身较低的航速，从船只上放入ROV到水中到ROV下潜到预计深度尤其潜到定点扫描所需深度的过程，以及之后从水中回收ROV的过程均会花费大量的时间，每天实际能够用于扫描的时间很短，导致水下扫描效率不高。而且，考虑到出现故障时能自救上浮，ROV通常会设计成略有一点点正浮力。一旦出现失去动力或其他故障无法航行时，ROV能自行上浮到水面，船只(或者说用于携带ROV的母船)就可以将它回收。

所以，用母船直接以较高航速拖曳ROV例如3-4节的速度，不采取一些措施，例如加装沉降器，ROV就无法潜入水下，只能拖曳在水面航行。由于水面波浪的影响，无法保证ROV在水面有平稳的航态，所以不可能用母船直接拖曳ROV进行海底扫描搜索。加装沉降器可以将ROV沉入水下一定深度。但是，沉降器会限制ROV的自由活动范围。

为此，本发明实施例提供了一种ROV和一种水下扫描方法，在ROV两侧加装有一定倾角的翼板。翼板可以折叠。打开翼板或者说当侧翼处于所述第一工作位时，在水中被船只拖拽时所述侧翼将会在水流阻力下获得向下的沉降力，使得所述ROV在所述沉降力的作用下沉入水中，直到达到所述预设工作深度，在所述预设工作深度下一般可以忽略水面波浪对ROV的影响，被拖曳的ROV就能有稳定的航态。由此省去了等待ROV通过自身推进下潜到所述预设工作深度的时间。而且，由于拖拽所述ROV的船只航速远大于所述ROV的自身航速，在船只拖拽下的所述ROV可以在所述预设工作深度以所述船只航速进行水下扫描，可以实现连续粗扫，这样免去了在不同搜索区域都要进行收放ROV的繁琐、重复劳动，节省了时间，有效的提高了扫描效率。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种ROV的右侧视图，所述ROV两侧的侧板10分别安装有翼板20，所述翼板20通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述铰接轴轴向(如图1所示的a)与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向(如图1所示的b以及前进方向)的第一夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆30与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆30在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆30中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述翼板20具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第二夹角处于预设范围。

举例说明，所述第一夹角可以理解为如图1所示的(180度-α)。其中，α的度数可以可选的为20度左右。所述脐带缆可以可选的为零浮力脐带缆。所述翼板20采用增强尼龙(MC尼龙)制作。它的比重仅为1.15，比水略重，因此加装翼板20的ROV再稍加一些浮力材料就能实现在水中的平衡。所述第一工作位可以理解为所述翼板20与所述侧板10之间处于近似垂直的位置关系。也就是说，所述第二夹角的预设范围可以理解为近似垂直的范围，比如90度±一定度数的范围。

可选的，所述脐带缆30可以分别连接所述ROV两个侧板的上部40，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在水面以下保持水平工作姿态，所述侧板的上部40具体为当所述ROV处于水平工作姿态时所述侧板10位于上方的部分。

如图1所示，由于所述ROV需要处于水平状态才能通过所述ROV下部的传感器等扫描装置进行正常的水下扫描。为此，所述翼板上部40可以具有多排系缆孔，根据不同的工作情况在选择的合适系缆孔上连接所述脐带缆30，以使得所述ROV在水中被拖拽时可以处于水平状态，以实现正常水下扫描。

所述翼板20处于所述第一工作位时，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述翼板20的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面以下。

通过附图解释说明，图2为本发明实施例提供的一种翼板的受力分析图。可见，水流阻力f分解出的翼板法相阻力可以分解出垂向分力，也就是竖直向下的沉降力G。

在一定航速下水流会对翼板产生一定大小的阻力(f₁)也就是水流阻力。阻力大小是与航速的平方成正比关系，如下式：

式中：C--阻力系数(常数，与雷诺数有关，这里可取近似值)≈1.0～1.1。

r--海水密度(t＝15℃)＝104.6公斤.秒²/米⁴。

V--拖曳速度或者说所述船只的航速，米/秒

S₁--翼板的迎流面积，米²。

经分解得到翼板20的切向阻力和法向阻力，法向阻力又可以分解为水平分力和垂向分力。垂向分力即为水流作用在翼板上的向下的分力，为所述沉降力G。

G＝f₁×Sinα×Cosα

所述ROV在所述沉降力G的作用下就可以在被拖拽的过程中沉入水中。

所述脐带缆30沉入水面以下时，所述脐带缆30在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。

由于ROV潜入水中，拖曳的脐带缆30的末端也随ROV沉入水中。脐带缆30在ROV阻力的作用下被拉直，也与水流方向形成一定的夹角β。水流对倾斜某一夹角的脐带缆30同样会产生一定大小的水流阻力。

通过附图解释说明，图3为本发明实施例提供的一种脐带缆的受力分析图。可见，对脐带缆30的水流阻力f₂可以进一步分解出垂向分力，也就是竖直向上的浮力W。

式中：C--阻力系数(常数)取≈0.7。

S₂--脐带缆纵截面面积(脐带缆的缆绳直径x缆长)，米²。

经分解得到作用在脐带缆30上的切向阻力和法向阻力，法向阻力又可以分解为水平分力和垂向分力。垂向分力即为水流作用在脐带缆30上的向上的浮力，为W。

W＝f₂×Sinβ×Cosβ

脐带缆30的缆绳直径越小，脐带缆30上产生的浮力越小，ROV的下沉深度就越大。但是，这时的脐带缆30必须有足够的抗拉强度。

接下来分析所述预设工作深度。

当翼板20产生的沉降力G与产生在脐带缆30上的浮力W相等时，也就是所述ROV达到稳定的水下深度，即所述预设工作深度。

即可以通过W＝G得出：

f₂×Sinβ×Cosβ＝f₁×Sinα×Cosα

由上式可以求得拖曳缆的倾角β

则ROV的下沉深度:h＝L x Sinβ

式中L为投放的脐带缆30的缆长。

由于翼板20采用固定夹角，所以它在一定的航速下，如无外界的干扰，沉降力是固定的。

水流作用在翼板20上而形成的沉降力随着母船航速提高而提高，同时脐带缆30提供的浮力也在提高。所以，母船航速提高并不会增加ROV的下沉深度。

减小脐带缆30的直径，可以增加ROV的沉降深度，但是脐带缆30的抗拉强度也会降低。所以，选取脐带缆30的直径必须满足有足够的抗拉强度。

进一步分析所述脐带缆的张力。

实际上拖曳ROV的脐带缆30上所受到的力远不止仅是f₂。除了脐带缆30自身的阻力外，还有在一定速度下ROV所受到的阻力。

水流作用在ROV上的总阻力F_ROV为：

F_ROV＝f₁+f_ROV

理论上，水下物体的阻力有摩擦阻力、形状阻力、附体阻力、粗糙度附加等，即：

f_ROV＝f_摩擦+Δf_{粗糙度附加}+f_形状+f_附体

但是，小型ROV的结构简单，所有的观察设备和动力装置按要求布置在一个框架内，看上去杂乱无章，计算起来比较复杂，也不一定精确。最直接的方法是在水池里进行拖曳试验，可得到精确的航速-阻力曲线。

本发明实施例中可以采取拖曳多孔平板方法，估算ROV所受到的阻力。ROV的迎流面积S＝(ROV的)宽x高x常数(0.6～0.8)。根据ROV具体结构和布置情况选取常数值。阻力计算公式与上面相同，只是阻力系数C≈1

所以，脐带缆30所受到的力(张力)＝F_ROV+f₂。可以根据张力大小来选择所需脐带缆30的抗拉强度。

还需要注意的是，所述翼板20除了具有第一工作位，还可以具有第二工作位，以达到从水中快速上浮的效果。可选的，所述翼板20还具有第二工作位，所述第二工作位具体为所述翼板20的主工作面与所述ROV侧板平行。

所述翼板20从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，使得在拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在所述脐带缆30产生的浮力的作用下，从所述预设工作深度上浮到水面。也就是说，当所述翼板20收起后，原本所述翼板20在第一工作位所获得沉降力将消失，而脐带缆30所带来的浮力依然存在，故在浮力的作用下，所述ROV可以不用使用自身较慢的推进速度推进自身上浮，而可以在被拖拽过程中通过浮力快速上浮，不仅节约了能源，而且也提高了效率。

或者，ROV在自行航行扫描时，将所述翼板收起，达到第二工作位。在第二工作位时，可减小ROV在水平和垂直方向的航行阻力，同时也不会改变ROV的航行深度。

图4为本发明实施例提供的一种ROV的实体结构示意图，接下来将通过对如图4所示的ROV在水中进行试验，以进一步佐证本发明实施例所提供的数据。

采用的数据采集装置：深度压力传感器；三轴姿态罗经；三滚轮张力传感器。

大号压水板试验

试验标号：2.1～2.3。

试验内容：使用大号1120mm²压水板，压水板倾角20⁰，放出缆长50m，分别记录不同吊点位置在不同航速下，ROV下潜深度、缆绳张力、水下姿态。

试验数据记录汇总如下表：

注：水下姿态+，表示ROV头部下倾；水下姿态-，表示ROV头部上倾。

中号压水板试验

试验标号：2.4～2.7。

试验内容：使用大号550mm²压水板，压水板倾角20⁰，放出缆长50m，分别记录不同吊点位置在不同航速下，ROV下潜深度、缆绳张力、水下姿态。

实验2.4-2.7数据内容处理及汇总如下表：

缆长试验

试验标号：2.8-3.0。

试验内容：使用大号550mm压水板，相同吊点，分别记录不同航速情况下对ROV下潜深度、缆绳张力、水下姿态的影响。

实验2.1-2.3数据内容处理及汇总如下表：

由上述数据可以分析得出缆长、航速、压水板大小，在拖曳情况下对于ROV沉降深度、拖曳拉力(缆绳张力)的影响。

缆长因素分析

(1)缆长对于沉降深度的影响

a)相同航速下，不同缆长在拖曳式ROV的下潜深度不同，增加缆长，可使下潜深度增加。但增加缆长与下潜深度之间，是非线性关系。

以50米和70米为例进行比较：

b)相同缆长，ROV的下潜深度可认为是恒定数值，不因航速增加而增加。

对不同缆长情况下，不同航速对ROV下潜深度进行比较：

考虑实际试验中航速并非理想状态、水下暗流、水下涌浪等因素，对于采集到的下潜深度波动范围，可认为下潜深度为定值。

(2)缆长对于缆绳张力影响

a)相同航速下，不同缆长在拖曳工况下，受到的水流阻力不同。因为缆绳长度增加，将会增加其迎流面积，整体拖曳拉力(缆绳张力)增加。

b)相同航速下，缆绳长度增加与拉力增加，为非线性关系。

由以上分析，可得出：当缆长一定时，ROV在拖曳工况下的沉降深度基本为一定值，不随航速增加而明显变化。此外，缆长增加，引起的拖曳力增加较小。

所以当缆长充足时，若想达到合适的下潜深度，可适当增加放出拖曳缆的长度。

航速因素分析

对比描点折线图，相同缆长下，不同航速对应的缆绳张力不同，随着航速的增加，缆绳张力明显变大。

由以上分析，可得出：航速对于下潜深度无明显影响，但对于拖曳力的增加影响显著。所以，在满足大面积搜寻效率的前提下，为避免过大的拖曳力对缆绳及ROV造成损坏，应尽量避免高速拖曳工作。

压水板因素分析

基于试验2.3和2.4汇总数据进行如下分析：

可知，大号压水板在拖曳工况下可以产生更多的沉降力，同时有利于水下姿态的稳定。但是，当航速增加时，因为自身阻力也较大，拖曳力增加相较于中号压水板更快。

所以当需要以较短的缆长，达到更深的下潜深度时，结合之前分析可知：在拖曳拉力在缆绳可承受范围内，可换装大号压水板，以达到更深的下潜深度。

可见，当侧翼处于所述第一工作位时，在水中被船只拖拽时所述侧翼将会在水流阻力下获得向下的沉降力，使得所述ROV在所述沉降力的作用下沉入水中，直到达到所述预设工作深度，由此省去了等待ROV通过自身推进下潜到所述预设工作深度的时间。而且，由于拖拽所述ROV的船只航速远大于所述ROV的自身航速，在船只拖拽下的所述ROV可以在所述预设工作深度以所述船只航速进行水下扫描，这样免去了在不同搜索区域都要进行收放ROV的繁琐、重复劳动，节省了时间，有效的提高了扫描效率。

实施例二

可选的，本发明实施例还提供了通过电机及连接装置帮助所述翼板准确的在工作过程中达到第一工作位、第二工作位的自如切换。

所述翼板20上安装有连接装置，所述连接装置的另一端与所述ROV上的电机相连，

所述翼板20处于所述第一工作位，具体包括：

通过控制所述电机释放连接装置使得所述翼板20处于所述第一工作位；

所述翼板20从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。具体包括：

通过控制所述电机收回连接装置使得所述翼板20从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。

所述电机可以设置在两侧翼板之间的所述ROV上，所述连接装置可以是连接缆绳，也可以是连杆连接机构，本发明对此不限定。当所述电机收回连接装置时，所述电机与所述翼板20之间的连接装置变短，所述翼板20可以在所述连接装置的牵引下朝向所述ROV的侧板10旋转，直到达到所述第二工作位，处于所述第二工作位时的所述翼板20可以达到与所述侧板10贴合的状态。当所述电机释放连接装置时，所述电机与所述翼板20之间的连接装置变长，所述翼板20可以朝外或者说朝着远离所述侧板10的方向旋转，直到达到所述第一工作位，处于所述第一工作位的所述翼板20可以与所述侧板10相互垂直。

可选的，还可以在所述ROV侧板上安装定位止挡，以辅助所述翼板20在所述第一工作位时保持所述第一夹角不超出所述预设范围。

他就是说，所述ROV的两侧分别安装有定位止挡，所述定位止挡位于当所述翼板处于所述第一工作位时所述翼板背向于所述主工作面的一侧，用于阻挡所述翼板使得所述第一夹角不超过所述预设范围。

可选的，为了进一步增强所述ROV在被拖拽时下沉的效果，本发明实施例还提供了一种对侧翼20的形状上的改进。所述翼板20的主工作面为平面，所述翼板20上背向于所述主工作面的一面为向外凸出的弧面，以使得所述ROV在水中被拖拽的过程中，所述翼板20在所述第一工作位时根据所述平面和所述弧面的构造，通过水流阻力获得额外的竖直向下的沉降力。

实施例三

图5为本发明实施例提供的一种水下扫描方法的方法流程图，其中，ROV两侧的侧板分别安装有翼板，所述翼板通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述翼板具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第一夹角处于预设范围；所述铰接轴轴向与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向的第二夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述方法包括：

S501：在水中拖拽所述ROV时，控制所述翼板处于所述第一工作位，使得所述翼板的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面以下。

举例说明，所述第一夹角可以理解为如图1所示的(180度-α)。其中，α的度数可以可选的为20度左右。所述脐带缆可以可选的为零浮力脐带缆。所述翼板20采用增强尼龙(MC尼龙)制作。它的比重仅为1.15，比水略重，因此加装翼板20的ROV再稍加一些浮力材料就能实现在水中的平衡。所述第一工作位可以理解为所述翼板20与所述侧板10之间处于近似垂直的位置关系。也就是说，所述第二夹角的预设范围可以理解为近似垂直的范围，比如90度±一定度数的范围。

其中，可选的，所述脐带缆分别连接所述ROV两个侧板的上部，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在水面以下保持水平工作姿态，所述侧板的上部具体为当所述ROV处于水平工作姿态时所述侧板位于上方的部分。如图1所示，由于所述ROV需要处于水平状态才能通过所述ROV下部的传感器等扫描装置进行正常的水下扫描。为此，所述翼板上部40可以具有多排系缆孔，根据不同的工作情况在选择的合适系缆孔上连接所述脐带缆30，以使得所述ROV在水中被拖拽时可以处于水平状态，以实现正常水下扫描。

S502：所述脐带缆沉入水面以下时，所述脐带缆在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。

还需要注意的是，所述翼板20除了具有第一工作位，还可以具有第二工作位，以达到从水中快速上浮的效果。可选的，所述翼板20还具有第二工作位，所述第二工作位具体为所述翼板20的主工作面与所述ROV侧板平行。

S503：控制所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，使得在拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在所述脐带缆产生的浮力的作用下，从所述预设工作深度上浮到水面。

也就是说，当所述翼板20收起后，原本所述翼板20在第一工作位所获得沉降力将消失，而脐带缆30所带来的浮力依然存在，故在浮力的作用下，所述ROV可以不用使用自身较慢的推进速度推进自身上浮，而可以在被拖拽过程中通过浮力快速上浮，不仅节约了能源，而且也提高了效率。

可选的，本发明实施例还提供了通过电机及连接装置帮助所述翼板准确的在工作过程中达到第一工作位、第二工作位的自如切换。

所述翼板上安装有连接装置，所述连接装置的另一端与所述ROV上的电机相连；

控制所述翼板处于所述第一工作位，具体包括：

通过控制所述电机释放连接装置使得所述翼板处于所述第一工作位；

控制所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。具体包括：

通过控制所述电机收回连接装置使得所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。

所述电机可以设置在两侧翼板之间的所述ROV上，当所述电机收回连接装置时，所述电机与所述翼板之间的连接装置变短，所述翼板可以在所述连接装置的牵引下朝向所述ROV的侧板旋转，直到达到所述第二工作位，处于所述第二工作位时的所述翼板可以达到与所述侧板贴合的状态。当所述电机释放连接装置时，所述电机与所述翼板之间的连接装置变长，所述翼板可以朝外或者说朝着远离所述侧板的方向旋转，直到达到所述第一工作位，处于所述第一工作位的所述翼板可以与所述侧板相互垂直。

可见，当侧翼处于所述第一工作位时，在水中被船只拖拽时所述侧翼将会在水流阻力下获得向下的沉降力，使得所述ROV在所述沉降力的作用下沉入水中，直到达到所述预设工作深度，由此省去了等待ROV通过自身推进下潜到所述预设工作深度的时间。而且，由于拖拽所述ROV的船只航速远大于所述ROV的自身航速，在船只拖拽下的所述ROV可以在所述预设工作深度以所述船只航速进行水下扫描，这样免去了在不同搜索区域都要进行收放ROV的繁琐、重复劳动，节省了时间，有效的提高了扫描效率。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种ROV，其特征在于，所述ROV两侧的侧板分别安装有翼板，所述翼板通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述铰接轴轴向与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向的第一夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述翼板具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第二夹角处于预设范围；

所述翼板处于所述第一工作位时，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述翼板的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面以下；

所述脐带缆沉入水面以下时，所述脐带缆在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。

2.根据权利要求1所述的ROV，其特征在于，所述翼板还具有第二工作位，所述第二工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板平行；

所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，使得在拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在所述脐带缆产生的浮力的作用下，从所述预设工作深度上浮到水面。

3.根据权利要求1所述的ROV，其特征在于，

所述脐带缆分别连接所述ROV两个侧板的上部，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在水面以下保持水平工作姿态，所述侧板的上部具体为当所述ROV处于水平工作姿态时所述侧板位于上方的部分。

4.根据权利要求2所述的ROV，其特征在于，

所述翼板上安装有连接装置，所述连接装置的另一端与所述ROV上的电机相连；

所述翼板处于所述第一工作位，具体包括：

通过控制所述电机释放连接装置使得所述翼板处于所述第一工作位；

所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，具体包括：

通过控制所述电机收回连接装置使得所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。

5.根据权利要求1所述的ROV，其特征在于，所述ROV的两侧分别安装有定位止挡，所述定位止挡位于当所述翼板处于所述第一工作位时所述翼板背向于所述主工作面的一侧，用于阻挡所述翼板使得所述第一夹角不超过所述预设范围。

6.根据权利要求1至5任一项所述的ROV，其特征在于，

所述翼板的主工作面为平面，所述翼板上背向于所述主工作面的一面为向外凸出的弧面，以使得所述ROV在水中被拖拽的过程中，所述翼板在所述第一工作位时根据所述平面和所述弧面的构造，通过水流阻力获得额外的竖直向下的沉降力。

7.一种水下扫描方法，其特征在于，无人遥控潜水器ROV两侧的侧板分别安装有翼板，所述翼板通过铰接件与所述ROV的侧板固定相连，所述铰接件的铰接轴与所述ROV侧板平行；所述翼板具有第一工作位，所述第一工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板之间的第一夹角处于预设范围；所述铰接轴轴向与所述ROV的水平方向中沿着所述ROV前进方向的第二夹角为钝角；所述ROV通过脐带缆与船只相连，由所述船只通过所述脐带缆在水中拖拽所述ROV，所述脐带缆中包括电源线，用于为所述ROV提供工作所需电能；所述方法包括：

在水中拖拽所述ROV时，控制所述翼板处于所述第一工作位，使得所述翼板的主工作面作为迎水面，所述主工作面在所述第一夹角、第二夹角和水流阻力的作用下，获得竖直向下的沉降力，在所述沉降力的作用下使得所述ROV在被拖拽过程中沉入水面以下；

所述脐带缆沉入水面以下时，所述脐带缆在水流阻力的作用下获得竖直向上的浮力；当所述沉降力和所述浮力相同时，使得所述ROV达到预设工作深度进行水下扫描。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述翼板还具有第二工作位，所述第二工作位具体为所述翼板的主工作面与所述ROV侧板平行；所述方法还包括：

控制所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，使得在拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在所述脐带缆产生的浮力的作用下，从所述预设工作深度上浮到水面。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述脐带缆分别连接所述ROV两个侧板的上部，使得在水中拖拽所述ROV的过程中，所述ROV在水面以下保持水平工作姿态，所述侧板的上部具体为当所述ROV处于水平工作姿态时所述侧板位于上方的部分。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述翼板上安装有连接装置，所述连接装置的另一端与所述ROV上的电机相连；

控制所述翼板处于所述第一工作位，具体包括：

通过控制所述电机释放连接装置使得所述翼板处于所述第一工作位；

控制所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位，具体包括：

通过控制所述电机收回连接装置使得所述翼板从所述第一工作位沿着所述铰接件的铰接轴轴向旋转切换到所述第二工作位。