CN106956760A - 高效水下回收auv的缆控潜器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效水下回收AUV的缆控潜器，包括对称安装于AUV对接机构两侧的支撑框架及浮力块，所述浮力块固定于支撑框架的顶部；所述浮力块上安装有多个水平推进器及垂向推进器，浮力块的前端安装有带灯摄像机，一侧的浮力块顶部安装有声呐，另一侧的浮力块顶部安装有激光通信单元；所述AUV对接机构包括外部支架、固定于所述外部支架中的AUV车库，所述AUV车库的前端安装有漏斗导引口，AUV对接机构通过所述外部支架与两侧的浮力块固连。本发明采用缆控潜器搭载AUV对接机构来调节AUV对接机构的深度、方向和姿态，具备AUV对接成功率高、对接过程安全的优点。采用可调外形结构的缆控潜器，易于模块化替换不同尺寸的AUV对接机构，具备适用性强的优点。

Description

高效水下回收AUV的缆控潜器
技术领域
本发明涉及自治潜水器(AUV)水下回收技术领域，尤其涉及用于水下回收AUV的缆控潜器。
背景技术
水下回收AUV是海洋领域的一项前沿技术，尤其适用于由深海运载器搭载和布放的AUV，提高了AUV持续作业的能力和作业的隐蔽性。目前公开的几种水下回收AUV的方式，如罩笼式对接、机械手捕捉等，存在对接成功率低、机械结构复杂、回收时间长、适用性差、对深海运载器总体性能影响大等缺点，严重制约了AUV使用的安全性和效率。
发明内容
针对上述现有水下回收AUV装置的不足，本发明提出一种高效水下回收AUV的缆控潜器，能够动态调整对接机构的深度、方向和姿态，提高AUV水下对接的成功率，最终实现将AUV快速、安全地回收至深海运载器。
为了解决上述问题，本发明采用如下方案：
一种高效水下回收AUV的缆控潜器，包括对称安装于AUV对接机构两侧的支撑框架及浮力块，所述浮力块固定于支撑框架的顶部；
所述浮力块上安装有多个水平推进器及垂向推进器，浮力块的前端安装有带灯摄像机，一侧的浮力块顶部安装有声呐，另一侧的浮力块顶部安装有激光通信单元；
所述AUV对接机构包括外部支架、固定于所述外部支架中的AUV车库，所述AUV车库的前端安装有漏斗导引口，AUV对接机构通过所述外部支架与两侧的浮力块固连。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述外部支架的顶部两侧对称设有多个支架耳板，借助所述支架耳板与两侧的浮力块固连。
所述浮力块的顶部前后方向及底部前后方向分别隔开安装有水平推进器及垂向推进器。
所述AUV对接机构与两侧的浮力块之间为可拆卸连接。
本发明的技术效果在于：
本发明采用缆控潜器搭载AUV对接机构，充分利用缆控潜器运动操控性好、机动灵活的优势，来调节AUV对接机构的深度、方向和姿态，具备AUV对接成功率高、对接过程安全的优点。采用可调外形结构的缆控潜器，易于模块化替换不同尺寸的AUV对接机构，具备适用性强的优点。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的前端面视图。
图3为本发明中AUV对接机构的立体结构示意图。
图4为本发明回收AUV的示意图。
图中：1、AUV对接机构；2、支撑框架；3、浮力块；4、水平推进器；5、垂向推进器；6、带灯摄像机；7、声呐；8、激光通信单元；9、AUV；10、脐带缆；11、外部支架；12、AUV车库；13、漏斗导引口；14、支架耳板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图1至图4所示，本实施例的高效水下回收AUV的缆控潜器，包括对称安装于AUV对接机构1两侧的支撑框架2及浮力块3，浮力块3固定于支撑框架2的顶部；浮力块3的顶部前后方向及底部前后方向分别隔开安装有水平推进器4及垂向推进器5，如图1中，本实施例包括四个水平推进器4及四个垂向推进器5。浮力块3的前端安装有带灯摄像机6，一侧的浮力块3顶部安装有声呐7，另一侧的浮力块3顶部安装有激光通信单元8；AUV对接机构包括外部支架11、固定于外部支架11中的AUV车库12，AUV车库12的前端安装有漏斗导引口13，AUV对接机构1通过外部支架11与两侧的浮力块3固连，采用漏斗导引口,13，导引AUV进入AUV车库12。为方便安装和拆卸，外部支架11的顶部两侧对称设有多个支架耳板14，借助支架耳板14与两侧的浮力块3固连。
使用时，当AUV9完成作业任务或者电池能量将要耗尽时，AUV9按照约定的对接位置坐标，自主返航至回收区域。深海运载器内的工作人员收到AUV9的返航报告后，布放缆控潜器，通过脐带缆10驾驶缆控潜器也抵达对接区域。缆控潜器与AUV9可建立高速的数据交换通道，一方面可人工干预AUV9的运动，另一方面可获取AUV9的航向和姿态，实时调整缆控潜器的深度、航向和姿态，保证对接机构的漏斗导引口13与AUV9有最佳的对接角度和水平度。
本发明中，缆控潜器采用双体对称结构设计，通过支架耳板14和螺栓，分别将左右浮力块3和中间的AUV对接机构1固连在一起。针对不同直径的AUV只需要设计相应尺寸的AUV对接机构1，然后把缆控潜器的双体结构组装在AUV对接机构1的左右两侧。因此本发明的缆控潜器是柔性的、可重构的，对不同尺寸的AUV具备良好的适应性。本发明浮力块3前部的声呐7能够远距离搜索AUV9的位置，当AUV9进入激光通信的有效距离内时，激光通信单元8能够与AUV9建立高速的信息交换通道，实现AUV9航速、航向和姿态的人工干预，并反馈AUV9的航行信息。本发明采用四个垂向推进器5用于控制缆控潜器的深度、纵倾和横倾，四个水平推进器4用于控制缆控潜器的水平位置和航向。按照推力分配算法，四个垂向推进器5和四个水平推进器4共同配合，能够快速调整AUV对接机构1的深度、方向和姿态，并能实现高精度悬停动力定位，保证AUV对接机构1能够以最佳的位姿和AUV9对接。AUV9回收至对接机构的AUV车库12之后将AUV9抱紧，防止AUV9滑脱。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (4)

1.一种高效水下回收AUV的缆控潜器，其特征在于：包括对称安装于AUV对接机构(1)两侧的支撑框架(2)及浮力块(3)，所述浮力块(3)固定于支撑框架(2)的顶部；
所述浮力块(3)上安装有多个水平推进器(4)及垂向推进器(5)，浮力块(3)的前端安装有带灯摄像机(6)，一侧的浮力块(3)顶部安装有声呐(7)，另一侧的浮力块(3)顶部安装有激光通信单元(8)；
所述AUV对接机构包括外部支架(11)、固定于所述外部支架(11)中的AUV车库(12)，所述AUV车库(12)的前端安装有漏斗导引口(13)，AUV对接机构(1)通过所述外部支架(11)与两侧的浮力块(3)固连。
2.根据权利要求1所述的高效水下回收AUV的缆控潜器，其特征在于：所述外部支架(11)的顶部两侧对称设有多个支架耳板(14)，借助所述支架耳板(14)与两侧的浮力块(3)固连。
3.根据权利要求1所述的高效水下回收AUV的缆控潜器，其特征在于：所述浮力块(3)的顶部前后方向及底部前后方向分别隔开安装有水平推进器(4)及垂向推进器(5)。
4.根据权利要求1-3中任一所述的高效水下回收AUV的缆控潜器，其特征在于：所述AUV对接机构(1)与两侧的浮力块(3)之间为可拆卸连接。
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