CN107416127A - 一种“鱼型”半潜式无人艇 - Google Patents

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Abstract

一种“鱼型”半潜式无人艇，包括艇体、可升降信号感应平台、云台摄像机、GPS/RF天线、涵道式主推进器和两个辅助涵道式推进器。艇体采用四根桁架把主艇体与两侧对称布置的辅助艇体焊接为一个整体，主艇体上安装可升降信号感应平台，信号感应平台上装有云台摄像机和GPS/RF天线，主艇体尾部装有涵道式主推进器，两个辅助艇体尾部各安装一个辅助涵道式推进器。无人艇高海况作业时，艇体下沉，主艇体上的可升降信号感应平台升至最高处；低海况作业时，艇体上浮至靠近水面，可升降信号感应平台降至最低处。本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇，使无人艇的可控性、抗风浪性、运动稳定性和操纵性得到极大改善，适宜于近海和湖泊的科学考察研究。

Description

一种“鱼型”半潜式无人艇
技术领域
本发明涉及一种无人艇，具体说是半潜式工作状态自主航行的无人艇，用于水文信息调查与收集，海洋环境、气象监测，海底地形地貌测绘。
背景技术
目前，随着我国对海洋资源的重视和开发，海洋测绘的项目和内容不断增加，用于海洋科学考察的无人艇的要求越来越高。海上作业情况复杂，需要无人艇具有更好的稳定性、适航性以及良好的耐波性和抵御风浪的能力，而本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇兼备这些性能，具有良好的应用前景。
高海况作业时，艇体下沉，主艇体上的可升降信号感应平台升至最高处，这样信号感应平台、云台摄像机和天线不被浸没在水中，使船体更加稳定工作和行驶，降低船体被海浪破坏的可能性；低海况作业时，艇体上浮至靠近水面，可升降信号感应平台降至最低处，无人艇平稳地航行作业。
目前国内的无人艇研究较多的是水面无人艇，关于半潜式航行的无人艇较少，半潜式无人艇更具有隐蔽性和安全性，船体可搭载丰富的传感器，对水文信息调查与收集、海洋环境、气象监测和海底地形地貌测绘方面有极好的应用价值。
发明内容
本发明的目的是针对国内现有半潜式无人艇研究的不足，提供一种稳定性好、耐波性好、操纵性好并且具有极好隐蔽性的半潜式航行状态的无人艇。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种“鱼型”半潜式无人艇，包括GPS/RF天线、云台摄像机、可升降信号感应平台、艇体、涵道式主推进器、右辅助涵道式推进器和左辅助涵道式推进器，所述艇体由主艇体和在主艇体两侧对称布置的右辅助艇体及左辅助艇体构成，主艇体与右辅助艇体通过右前桁架和右后桁架焊接在一起，主艇体与左辅助艇体通过左前桁架和左后桁架焊接在一起，所述主艇体上安装有可升降信号感应平台，所述可升降信号感应平台由信号感应平台、右伸缩杆、左伸缩杆、右固定杆机构和左固定杆机构所构成，所述左固定杆机构由滑块、丝杆、联轴器、斜齿轮Ⅰ、斜齿轮Ⅱ、电机、螺钉Ⅰ和螺钉Ⅱ构成，丝杆通过轴联器与斜齿轮Ⅰ相连，斜齿轮Ⅱ与电机固定连接，斜齿轮Ⅰ与斜齿轮Ⅱ啮合，所述滑块与左伸缩杆底部通过螺钉Ⅰ和螺钉Ⅱ连接在一起，右固定杆机构的结构组成及连接方式同左固定杆机构，所述信号感应平台上装有云台摄像机和GPS/RF天线，所述主艇体尾部装有涵道式主推进器，所述右辅助艇体尾部装有一个右辅助涵道式推进器，所述左辅助艇体尾部装有一个左辅助涵道式推进器，所述主艇体内部有前视摄像头、避障声呐、载荷舱、电子设备舱、电池舱、浮力调节压力舱、浅层剖面仪换能器、侧扫声呐阵、多波束测深声呐阵、数据存储模块、定位系统、控制舱和推进舱。
本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇的特点如下：
本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇，使无人艇的可控性、抗风浪性、运动稳定性和操纵性得到极大改善，适宜于近海和湖泊的科学考察研究。
本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇，其中所述的半潜式航行姿态为艇体部分一直在水面以下航行，水面以上为可升降信号感应平台、云台摄像机和天线部分，无人艇高海况作业时，通过主艇体内部浮力调节压力舱将艇体外的水吸到密封舱内，使得艇体下沉，主艇体上的可升降信号感应平台升至最高处；低海况作业时，浮力调节压力舱将密封舱内的水排出，使得艇体上浮至靠近水面，可升降信号感应平台降至最低处。
本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇,其中所述左固定杆机构内部电机的转动，使得斜齿轮Ⅱ的转动带动斜齿轮Ⅰ转动，通过联轴器带动丝杆转动，丝杆的转动会引起滑块上下运动，右固定杆机构的结构组成及连接方式同左固定杆机构，从而实现可升降信号感应平台的升降。
本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇，其中所述的主艇体尾部装有涵道式主推进器，右辅助艇体尾部装有右辅助涵道式推进器，左辅助艇体尾部装有左辅助涵道式推进器，主艇体尾部安装的涵道式主推进器为艇体的主要推进器，产生向前向后的强大推力，当主推进器产生故障右辅助涵道式推进器和左辅助涵道式推进器也可以实现向前向后的推力，但右辅助涵道式推进器和左辅助涵道式推进器主要用于无人艇航行时的转向，向右转弯时，涵道式主推进器减速，右辅助涵道式推进器停止转动，左辅助涵道式推进器加速运动；向左转弯时，涵道式主推进器减速，左辅助涵道式推进器停止转动，右辅助涵道式推进器加速运动，以此来实现前后和左右转向航行。
本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇的优势在于：主艇体与两侧对称布置的辅助艇体的三体艇均为“鱼型”体结构，半潜式航行状态以及根据海况情况自动调节高度的可升降信号感应平台使得本发明的无人艇具有更好的工作稳定性、耐波性、抵御风浪的能力、隐蔽性和安全性，并且两辅助艇体也可以搭载丰富的传感器设备，可广泛用于近海和湖泊科研考察领域。
附图说明
图1为本发明的等轴测视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的艇体结构图。
图4为本发明的可升降信号感应平台结构图。
图5为本发明的左固定杆机构内部结构图。
图6为本发明的主艇体内部的整体布局图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种“鱼型”半潜式无人艇作进一步详细描述。
参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，该发明的一种“鱼型”半潜式无人艇，包括GPS/RF天线1、云台摄像机2、可升降信号感应平台3、艇体4、涵道式主推进器6、右辅助涵道式推进器5和左辅助涵道式推进器7。
所述艇体4由主艇体41和在主艇体两侧对称布置的右辅助艇体42及左辅助艇体43构成，主艇体41与右辅助艇体42通过右前桁架44和右后桁架46焊接在一起，主艇体41与左辅助艇体43通过左前桁架45和左后桁架47焊接在一起。
所述主艇体41上安装有可升降信号感应平台3，所述可升降信号感应平台3由信号感应平台31、右伸缩杆32、左伸缩杆33、右固定杆机构34和左固定杆机构35所构成，所述左固定杆机构35由滑块351、丝杆352、联轴器353、斜齿轮Ⅰ354、斜齿轮Ⅱ355、电机356、螺钉Ⅰ357和螺钉Ⅱ358构成，丝杆352通过联轴器353与斜齿轮Ⅰ354相连，斜齿轮Ⅱ355与电机356固定连接，斜齿轮Ⅰ354与斜齿轮Ⅱ355啮合。
所述左固定杆机构内部电机356的转动，使得斜齿轮Ⅱ355的转动带动斜齿轮Ⅰ354转动，通过联轴器353带动丝杆352转动，丝杆352的转动会引起滑块351上下运动，所述滑块351与左伸缩杆33底部通过螺钉Ⅰ357和螺钉Ⅱ358连接在一起。
所述右固定杆机构34的结构组成及连接方式同左固定杆机构35。
所述信号感应平台31上安装有云台摄像机2和GPS/RF天线1。
所述的主艇体内部浮力调节压力舱用于当无人艇高海况作业时，通过主艇体内部浮力调节压力舱将艇体外的水吸到密封舱内，使得艇体下沉，主艇体上的可升降信号感应平台升至最高处；低海况作业时，浮力调节压力舱将密封舱内的水排出，使得艇体上浮至靠近水面，可升降信号感应平台降至最低处。
所述主艇体41尾部装有涵道式主推进器6，所述右辅助艇体42尾部装有一个右辅助涵道式推进器5，所述左辅助艇体43尾部装有一个左辅助涵道式推进器7。
所述主艇体41内部有前视摄像头4111、避障声呐4112、载荷舱4121、电子设备舱4122、电池舱4124、浮力调节压力舱4123、浅层剖面仪换能器4125、侧扫声呐阵4126、多波束测深声呐阵4127、数据存储模块4128、定位系统4129、控制舱4131和推进舱4132。

Claims (1)

1.一种“鱼型”半潜式无人艇，包括GPS/RF天线(1)、云台摄像机(2)、可升降信号感应平台(3)、艇体(4)、涵道式主推进器(6)、右辅助涵道式推进器(5)和左辅助涵道式推进器(7)，其特征在于所述艇体(4)由主艇体(41)和在主艇体两侧对称布置的右辅助艇体(42)及左辅助艇体(43)构成，所述主艇体(41)与右辅助艇体(42)通过右前桁架(44)和右后桁架(46)焊接在一起，主艇体(41)与左辅助艇体(43)通过左前桁架(45)和左后桁架(47)焊接在一起，所述主艇体(41)上安装有可升降信号感应平台(3)，所述可升降信号感应平台(3)由信号感应平台(31)、右伸缩杆(32)、左伸缩杆(33)、右固定杆机构(34)和左固定杆机构(35)所构成，所述左固定杆机构(35)由滑块(351)、丝杆(352)、联轴器(353)、斜齿轮Ⅰ(354)、斜齿轮Ⅱ(355)、电机(356)、螺钉Ⅰ(357)和螺钉Ⅱ(358)构成，丝杆(352)通过联轴器(353)与斜齿轮Ⅰ(354)相连，斜齿轮Ⅱ(355)与电机(356)固定连接，斜齿轮Ⅰ(354)与斜齿轮Ⅱ(355)啮合，所述滑块(351)与左伸缩杆(33)底部通过螺钉Ⅰ(357)和螺钉Ⅱ(358)连接在一起，所述右固定杆机构(34)的结构组成及连接方式同左固定杆机构(35)，所述信号感应平台(31)上装有云台摄像机(2)和GPS/RF天线(1)，所述主艇体(41)尾部装有涵道式主推进器(6)，所述右辅助艇体(42)尾部装有一个右辅助涵道式推进器(5)，所述左辅助艇体(43)尾部装有一个左辅助涵道式推进器(7)，所述主艇体(41)内部有前视摄像头(4111)、避障声呐(4112)、载荷舱(4121)、电子设备舱(4122)、电池舱(4124)、浮力调节压力舱(4123)、浅层剖面仪换能器(4125)、侧扫声呐阵(4126)、多波束测深声呐阵(4127)、数据存储模块(4128)、定位系统(4129)、控制舱(4131)和推进舱(4132)。
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