CN105923114A - 一种半潜式无人艇及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半潜式无人艇及其使用方法，在使用本发明的一种半潜式无人艇时，远程通信设备可通过艇载通信设备向控制装置发出控制信号，从而控制推进器运动以控制艇体的移动；导航设备接收终端可以获取位置信息并形成位置信号，然后通过艇载通信设备传送给远程通信设备，这样可在远程得知艇体的位置；监视设备对周围环境进行监视并形成监视信号，然后通过艇载通信设备传送给远程通信设备，这样可在远程得知艇体周围的环境状态。所以，本发明的一种半潜式无人艇作业时，可以在远程跟踪作业位置及了解作业环境状态，并控制艇体的移动，能够在相关水域执行无人作业。

Description

一种半潜式无人艇及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种半潜式无人艇及其使用方法。

背景技术

无人艇就是一种无人操作的舰艇，可以按照一定的方式自主导航和规避障碍，适合执行危险以及其他不适于人员作业的任务。利用无人艇可以执行多种战争和非战争军事任务，比如，侦察、搜索、探测和排雷；搜救、导航和水文地理勘察；反潜作战、反特种作战以及巡逻、打击海盗、反恐攻击等。

水下推进器也叫蛙人助推器，是海军蛙人或者潜水爱好者进行浅海潜水的重要援助手段之一。水下推进器提高了人们在水中的活动范围和速度，它不但能让人们在水面自由的航行，而且能将游泳者带入水下世界，进行观光、探险等活动。

在现有状况的潜水作业中，蛙人等潜水作业人员一般需要搭载在母船上，或者不能离开母船太远，离开母船太远就有与母船失去联系的风险；从母船上下水作业并从母船上补充电源以及其他补给，而母船体量很大，移动不便且耗费能源；而且，如果需要在一片范围较大的水域内多点同时进行潜水作业，各个潜水作业人员之间以及各个潜水作业人员与母船之间必然距离较远，而现有的作业方式中，潜水作业人员一般需要搭载在母船上，或者不能离开母船太远，显然不能满足这种作业需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半潜式无人艇及其使用方法，可在水域执行无人作业。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半潜式无人艇，采用如下技术方案：一种半潜式无人艇，包括艇体；所述艇体的底部设置有推进器；艇体上装设有控制装置、导航设备接收终端、艇载通信设备和监视设备；所述控制装置控制推进器的运动；所述控制装置、导航设备接收终端、监视设备均与艇载通信设备通信连接，所述艇载通信设备通过天线与远程通信设备之间通信连接。

优选地，所述艇体包括主舱体和设于主舱体左右两侧的推进舱体，所述推进器设于推进舱体的底部。

优选地，所述推进舱体内设有为推进器供电的蓄电池，推进舱体的外表面覆盖有太阳能电池板，所述太阳能电池板为蓄电池充电。

优选地，所述推进器为螺旋桨，推进舱体的底部设有用于收纳螺旋桨的螺旋桨舱。

优选地，所述艇体上设有与艇载通信设备通信连接的深度计。

进一步地，所述主舱体内设有水下充电装置，所述充电装置可为推进器供电。

进一步地，所述水下充电装置上设有用于为潜水员的潜水设备充电的充电接口。

进一步地，所述导航设备接收终端与GPS全球定位系统或者北斗卫星导航系统通信连接。

进一步地，所述艇体上还设有侧扫声纳设备和姿态传感器，侧扫声纳设备和姿态传感器均和艇载通信设备通信连接。

与本发明的一种半潜式无人艇相应地，本发明还提供一种半潜式无人艇的使用方法，采用如下技术方案：一种半潜式无人艇的使用方法，利用上述方案及任一优选的技术方案所述的半潜式无人艇，包括如下步骤：

1)导航设备接收终端获取位置信息并形成位置信号，然后导航设备接收终端将形成的位置信号传送给艇载通信设备；艇载通信设备将导航设备接收终端传送来的位置信号进行处理后通过天线传送给远程通信设备；

2)监视设备对周围环境进行监视并形成监视信号，然后监视设备将形成的监视信号传送给艇载通信设备；艇载通信设备将监视设备传送来的监视信号进行处理后通过天线传送给远程通信设备。

3)远程通信设备向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备对控制信号进行处理并传递给控制装置，控制装置根据从艇载通信设备接收到的信号控制推进器运动。

如上所述，本发明的一种半潜式无人艇，具有以下有益效果：在使用本发明的一种半潜式无人艇时，远程通信设备可通过艇载通信设备向控制装置发出控制信号，从而控制推进器运动以控制艇体的移动；导航设备接收终端可以获取位置信息并形成位置信号，然后通过艇载通信设备传送给远程通信设备，这样可在远程得知艇体的位置；监视设备对周围环境进行监视并形成监视信号，然后通过艇载通信设备传送给远程通信设备，这样可在远程得知艇体周围的环境状态。所以，本发明的一种半潜式无人艇作业时，可以在远程跟踪作业位置及了解作业环境状态，并控制艇体的移动，能够在相关水域执行无人作业。与本发明的一种半潜式无人艇相应地，本发明的一种半潜式无人艇的使用方法也具有上述有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1显示为本发明的一种半潜式无人艇的主视图。

图2显示为本发明的一种半潜式无人艇的俯视图。

图3显示为本发明的一种半潜式无人艇的左视图。

图4显示为水下充电装置与推进器、潜水员的潜水设备之间的连接示意图。

图5显示为本发明的一种半潜式无人艇与远程通信设备之间的信号传输示意图。

零件标号说明

1 艇体 5 监视设备

2 主舱体 6 天线

3 推进舱体 7 太阳能电池板

4 推进器 8 把手

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1、图2和图3所示，本发明提供一种半潜式无人艇，包括艇体1；所述艇体1的底部设置有推进器4；艇体1上装设有控制装置、导航设备接收终端、艇载通信设备和监视设备5；所述控制装置控制推进器4的运动；所述控制装置、导航设备接收终端、监视设备5均与艇载通信设备通信连接，所述艇载通信设备通过天线6与远程通信设备之间通信连接。在使用本发明的一种半潜式无人艇时，远程通信设备可通过艇载通信设备向控制装置发出控制信号，从而控制推进器4运动以控制艇体1的移动；导航设备接收终端可以获取位置信息并形成位置信号，然后通过艇载通信设备传送给远程通信设备，这样可在远程得知艇体1的位置；监视设备5对周围环境进行监视并形成监视信号，然后通过艇载通信设备传送给远程通信设备，这样可在远程得知艇体1周围的环境状态。所以，本发明的一种半潜式无人艇作业时，可以在远程跟踪作业位置及了解作业环境状态，并控制艇体1的移动，能够在相关水域执行无人作业。

在本发明的一种半潜式无人艇中，所述远程通信设备可以是搭载在远程的母船上的通信设备，这样，可以从远程的母船上得知半潜式无人艇的位置及其周围的环境状态，并根据情况向半潜式无人艇上的艇载通信设备发出信号，并通过艇体1上的控制装置控制推进器4，使艇体1移动到预定的位置。作为一种优选的实施方式，在本发明的一种半潜式无人艇中，所述推进器4为螺旋桨，推进舱体3的底部设有用于收纳螺旋桨的螺旋桨舱。这样，在不需要使用推进器4提供推进动力时，可以将螺旋桨折叠收入螺旋桨舱内。所述螺旋将可以是普通螺旋桨、导管螺旋桨、可调螺距螺旋桨等，螺旋桨的适当与否直接决定了产品最重要的性能指标，如速度与推力。可以采用驱动电机驱动来驱动螺旋桨，驱动电机可以采用标准电机、水下电机、定制电机等多种类型的电机。驱动电机与螺旋桨之间的传动装置可以采用机械传动与磁力耦合传动两种方式，根据驱动电机转速的不同，通常需要在驱动电机与螺旋桨之间配备减速器。所述控制装置用于控制推进器4的运动，控制装置可以控制推进器4的起停并调节速度，控制装置可以采用接触式的按钮开关或非接触式的磁力开关作为控制推进器4起停的开关，控制装置可以采用桨角机械转换或控制电机的转速等方式来调节推进器4的运转速度。

在本发明的一种半潜式无人艇中，所述远程通信设备还可以是潜水作业人员携带的通信设备，这样，当潜水作业人员进行潜水作业时，艇体1漂浮在水面上，潜水作业人员潜入水中，潜水作业人员可以利用其携带的远程通信设备在水下了解到艇体1的位置及艇体1周围的环境状态，潜水人员可以从水下利用远程通信设备向半潜式无人艇上的艇载通信设备发出信号，并通过艇体1上的控制装置控制推进器4，使艇体1移动到指定的位置。这样的方式，本发明的一种半潜式无人艇可以为潜水作业人员提供信息支持，从而拓宽了水下搜救、水下勘测等作业的执行效率。

如图1、图2和图3所示，作为一种优选的实施方式，本发明的一种半潜式无人艇中，所述艇体1包括主舱体2和设于主舱体2左右两侧的推进舱体3，所述推进器4设于推进舱体3的底部，主舱体2左右两侧的推进舱体3的尺寸相同，可以在主舱体2左右两侧的推进舱体3的底部均设置推进器4且关于主舱体2对称设置，这样，能够使艇体1的平衡性和稳定性较好，两个推进舱体3漂浮在水中，可以为艇体1提供浮力，这样可以增大艇体1的载荷能力，可以根据执行任务的需要在两个推进舱上装置任务载荷。还可以在推进舱体3上设置把手8，便于下挂潜水员。

可以将主舱体2设置成前部空间较大、后部空间较小的形状，潜水作业人员可以搭乘在主舱体2的前部，在主舱体2的前后结合部可以设置把手装置，潜水员可以挂在把手装置下面。主舱体2可以是水滴形等流线体形状。作为一种优选的实施方式，在本发明的一种半潜式无人艇中，所述主舱体2内设有水下充电装置，所述充电装置可为推进器4供电，所述水下充电装置上可以设有用于为潜水员的潜水设备充电的充电接口。图4显示为水下充电装置与推进器4、潜水员的潜水设备之间的连接示意图，水下充电装置上设置有与推进器4连接的电连接口，推进器4可以通过电连接口充电，水下充电装置上还设有充电接口，当潜水作业人员在水下作业时，如果潜水人员的潜水设备电量不足，可以将潜水员的潜水设备连接在充电接口上，通过水下充电装置为潜水作业人员的潜水设备补充电量，这样能够使潜水人员的水下作业时间持续更长。还可以在主舱体2的后部附加一个光纤收放舱，在光纤收放舱中放置光纤，光纤连接艇载通信设备与远程通信设备并将艇载通信设备的数据信息给远程通信设备，这种方式适用于艇体1与远程通信设备距离不是很远的情况。还可以在主舱体2的前后部结合处附有把手装置，可以下挂潜水员，同时中间舱内还有一套水下充电装置，用于给水下推进器4提供电力支持。

作为一种优选的方式，在本发明的一种半潜式无人艇中，所述导航设备接收终端与GPS全球定位系统或者北斗卫星导航系统通信连接，可以将导航设备接收终端安装在其中一个推进舱体3上。本发明的一种半潜式无人艇中，所述监视设备5可以采用摄像机和海面监视器，可以对艇体1周围360度范围的环境进行监视，可以将监视设备5设置在另一个推进舱体3上。

作为一种优选的实施方式，在本发明的一种半潜式无人艇中，还可以在艇体1上还设置侧扫声纳设备和姿态传感器，侧扫声纳设备和姿态传感器均和艇载通信设备通信连接。这样，艇载通信设备可以将侧扫声纳系统收集到的声纳影像信息以及姿态传感器收集到的艇体1姿态信息传送给远程通信设备。在本发明的一种半潜式无人艇中，所述天线6可以安装在推进舱体3上部或者主舱体2上部，所述艇载通信设备可以是视距和超视距通信设备，艇载通信设备将监视设备5收集到的影像信息及导航设备接收终端收集到的位置信息通过天线6传送给远程通信设备。优选地，还可以在艇体1上设有与艇载通信设备通信连接的深度计，深度计可以检测艇体1距离水底的距离，深度计将检测的深度信息形成信号并传送给艇载通信设备，然后艇载通信设备将深度信息传送给远程通信设备，这样就可以从远程了解艇体1所在水域的深度，如果艇体1所在水域的深度过浅，远程通信设备就会发出警报，并向艇载通信设备发出信号，艇载通信设备向控制装置发出控制信号，控制装置控制推进器4动作并改变其航向；为了使本发明的一种半潜式无人艇能够更快地做出动作，也可以将深度计与控制装置直接连接，当如果艇体1所在水域的深度过浅，深度计检测到深度信号并向控制装置发出信号，控制装置控制推进器4动作并改变其航向。

作为一种优选的实施方式，在本发明的一种半潜式无人艇中，所述推进舱体3内设有为推进器4供电的蓄电池，推进舱体3的外表面覆盖有太阳能电池板7，所述太阳能电池板7为蓄电池充电。所述蓄电池可以采用锂电池组，还可以在蓄电池上设置外部充电接口，这样，当将半潜式无人艇回收时，以便利用外部电源为蓄电池充电以便后续作业使用。

本发明还提供一种半潜式无人艇的使用方法，图5显示为本发明的一种半潜式无人艇与远程通信设备之间的信号传输示意图，下面结合图5对本发明的一种半潜式无人艇的使用方法作以说明，本发明的一种半潜式无人艇的使用方法，利用上述技术方案及任一优选的技术方案所述的半潜式无人艇，包括如下步骤：

1)导航设备接受终端获取位置信息并形成位置信号，然后导航设备接受终端将形成的位置信号传送给艇载通信设备；艇载通信设备将导航设备接受终端传送来的位置信号进行处理后通过天线6传送给远程通信设备；

2)监视设备5对周围环境进行监视并形成监视信号，然后监视设备5将形成的监视信号传送给艇载通信设备；艇载通信设备将监视设备5传送来的监视信号进行处理后通过天线6传送给远程通信设备。

3)远程通信设备向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备对控制信号进行处理并传递给控制装置，控制装置根据从艇载通信设备接收到的信号控制推进器4运动。

在上述步骤1)和步骤2)中，当远程通信设备接收到艇载通信设备传来的位置信号或者监视信号之后，远程通信设备可以通过天线6向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备将控制信号传送给控制装置，控制装置控制推进器4运动从而控制艇体1的运动。

当半潜式无人艇配备有深度计时，深度计可以检测艇体1所处海域的深度并将深度信息形成深度信号传送给艇载通信设备，艇载通信设备将深度计传送来的深度信号进行处理后通过天线6传送给远程通信设备；远程通信设备收到艇体1所处海域的深度信号后可以通过天线6向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备将控制信号传送给控制装置，控制装置控制推进器4运动从而控制艇体1的运动。

当半潜式无人艇配备有侧扫声纳系统时，侧扫声纳系统可以检测艇体1所述海域的声纳影像信息并形成声纳影像信号，然后将声纳影像信号传送给艇载通信设备，艇载通信设备将声纳影像信号处理后通过天线6传送给远程通信设备；远程通信设备到艇体1所处海域的声纳影像信号后可以通过天线6向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备将控制信号传送给控制装置，控制装置控制推进器4运动从而控制艇体1的运动。

当半潜式无人艇配备有姿态传感器时，姿态传感器可以检测艇体1的姿态信息并形成艇体1姿态信号，然后将艇体1姿态信号传送给艇载通信设备，艇载通信设备将艇体1姿态信号处理后通过天线6传送给远程通信设备；远程通信设备到艇体1姿态信号后可以通过天线6向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备将控制信号传送给控制装置，控制装置控制推进器4运动从而控制艇体1的运动。

当然，在上述本发明的一种半潜式无人艇上还可以扩展装备其他的电子设备及传感设备；本发明的一种半潜式无人艇可用于潜水娱乐、勘测、搜救以及一些军事用途。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种半潜式无人艇，包括艇体(1)；其特征是：

所述艇体(1)的底部设置有推进器(4)；

艇体(1)上装设有控制装置、导航设备接收终端、艇载通信设备和监视设备(5)；所述控制装置控制推进器(4)的运动；

所述控制装置、导航设备接收终端、监视设备(5)均与艇载通信设备通信连接，所述艇载通信设备通过天线(6)与远程通信设备之间通信连接。

2.如权利要求1所述的半潜式无人艇，其特征是：所述艇体(1)包括主舱体(2)和设于主舱体(2)左右两侧的推进舱体(3)，所述推进器(4)设于推进舱体(3)的底部。

3.如权利要求2所述的半潜式无人艇，其特征是：所述推进舱体(3)内设有为推进器(4)供电的蓄电池，推进舱体(3)的外表面覆盖有太阳能电池板(7)，所述太阳能电池板(7)为蓄电池充电。

4.如权利要求2所述的半潜式无人艇，其特征是：所述推进器(4)为螺旋桨，推进舱体(3)的底部设有用于收纳螺旋桨的螺旋桨舱。

5.如权利要求1所述的半潜式无人艇，其特征是：所述艇体(1)上设有与艇载通信设备通信连接的深度计。

6.如权利要求2所述的半潜式无人艇，其特征是：所述主舱体(2)内设有水下充电装置，所述充电装置可为推进器(4)供电。

7.如权利要求6所述的半潜式无人艇，其特征是：所述水下充电装置上设有用于为潜水员的潜水设备充电的充电接口。

8.如权利要求1所述的半潜式无人艇，其特征是：所述导航设备接收终端与GPS全球定位系统或者北斗卫星导航系统通信连接。

9.如权利要求1所述的半潜式无人艇，其特征是：所述艇体(1)上还设有侧扫声纳设备和姿态传感器，侧扫声纳设备和姿态传感器均和艇载通信设备通信连接。

10.一种半潜式无人艇的使用方法，利用如权利要求1至9任一项所述的半潜式无人艇，其特征是，包括如下步骤：

1)导航设备接收终端获取位置信息并形成位置信号，然后导航设备接收终端将形成的位置信号传送给艇载通信设备；艇载通信设备将导航设备接收终端传送来的位置信号进行处理后通过天线(6)传送给远程通信设备；

2)监视设备(5)对周围环境进行监视并形成监视信号，然后监视设备(5)将形成的监视信号传送给艇载通信设备；艇载通信设备将监视设备(5)传送来的监视信号进行处理后通过天线(6)传送给远程通信设备。

3)远程通信设备向艇载通信设备发出控制信号，艇载通信设备对控制信号进行处理并传递给控制装置，控制装置根据从艇载通信设备接收到的信号控制推进器(4)运动。