CN109606580A - 一种抗浪涌无人巡逻艇 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人艇技术领域，具体涉及一种抗浪涌无人巡逻艇，包括主艇体和设于主艇体两侧的辅艇体，辅艇体和主艇体通过伸缩结构相连接；主艇体的下方设有喷水推进器，主艇体的甲板上设有太阳能电板，太阳能电板位于甲板的两侧；甲板的中部从艇艉至艇艏依次设有GPS装置、通讯天线、控制箱、浪涌观测仪、静电扬声器和转盘；控制箱的上方设有雷达；静电扬声器的上部设有视觉传感器，视觉传感器的上部设有警示灯。本发明通过在主艇体的两侧设置辅艇体，提高了艇体运动过程的稳定性；在主艇体上设置太阳能电板，为主艇体上的电器元件供电，提高了无人巡逻艇的续航能力；在主艇体内设置惯导，并与主艇体上的GPS装置结合，实现对巡逻艇的精准定位。

Description

一种抗浪涌无人巡逻艇

技术领域

本发明属于无人艇技术领域，具体涉及一种抗浪涌无人巡逻艇。

背景技术

近些年来，随着海洋战略的逐步扩大，尤其在军事领域方面，提升海战中的攻击和防御能力，已经得到世界各国的重视与发展，其中海上巡逻以及自我防御是必不可少的，目前的巡逻艇在执行任务时，通常需要人员驾驶，耗费一定的人力物力，并且，在不安全水域执行任务存在会造成人员伤亡事故的风险，而无人艇凭借其体积小、无人驾驶、行动快速等优势在海战中显得尤为重要，但是，在利用无人巡逻艇在巡逻过程中，存在稳定性差、难以对其位姿进行定位且续航能力受限等问题，故在利用无人艇进行巡航的过程中，需要解决上述问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗浪涌无人巡逻艇，以实现无人巡逻艇工作的稳定性、定位的精准度并延长续航时间。

基于上述目的，本发明采用的技术方案为：一种抗浪涌无人巡逻艇，包括主艇体和设于主艇体两侧的辅艇体，辅艇体和主艇体通过设于二者之间的伸缩结构相连接；主艇体的下方设有喷水推进器，主艇体的甲板的两侧设有太阳能电板；甲板的中部从艇艉至艇艏依次设有GPS装置、通讯天线、控制箱、浪涌观测仪和静电扬声器；控制箱的上方设有雷达；静电扬声器的上部设有视觉传感器，视觉传感器的上部设有警示灯；伸缩结构包括两个上下交错设置的伸缩杆，伸缩杆的一端固定于辅艇体的内侧，另一端伸入主艇体内，伸缩杆伸入主艇体内的部分设有齿条，两个伸缩杆的齿条上下相对而设；主艇体内设有与上下两个齿条均相啮合的齿轮，主艇体内还设有与齿轮相连接的电机，齿轮通过齿轮轴与电机相连接。

进一步地，辅艇体与主艇体平行设置，且在主艇体两侧呈对称分布；辅艇体呈锥形头结构，其方向与主艇体方向一致。

进一步地，太阳能电板通过导线与GPS装置、通讯天线、控制箱、雷达、浪涌观测仪、静电扬声器、视觉传感器、警示灯和电机连接。

进一步地，主艇体内设有惯导，惯导与GPS装置相连接。

进一步地，主艇体的艇艏设有转盘，转盘上设有防卫装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明采用无人艇的设计，可以做出剧烈、大幅度的动作，无需顾忌船员的承受能力，能适应各种复杂的环境出入危险地带完成多种特殊任务，避免人员伤亡。

2.本发明结构简单、设计合理、操作稳定，整个装置在指定区域巡逻的过程无人工干扰，完全自主，可以满足海上巡逻无人化的需求，提高了海上巡逻的安全性。

3.本发明通过在巡逻艇甲板上设置太阳能电板，并通过太阳能电板为巡逻艇上的GPS装置、通讯天线、控制箱、雷达、浪涌观测仪、静电扬声器、视觉传感器、警示灯等装置供电，延长了巡逻艇的续航时间。

4.本发明通过在主艇体的两侧设置辅艇体，辅艇体与主艇体通过伸缩结构连接，结合主艇体上设置的浪涌观测仪，在风浪较大时展开伸缩结构，实现辅艇体的抗浪涌作用，提高艇体的稳定性；同时在风平浪静时，收回辅艇体，减小前进时的水阻，并辅助主艇体，防止主艇体侧翻，提高巡逻艇的稳定性。

5.伸缩结构包括两个上下交错设置的伸缩杆，伸缩杆的一端固定于辅艇体的内侧，另一端伸入主艇体内，伸缩杆伸入主艇体内的部分设有齿条，两个伸缩杆的齿条上下相对而设，主艇体内设有与上下两个齿条均相啮合的齿轮，通过齿轮的顺时针或逆时针转动，带动与齿轮啮合的两个齿条进行伸出或收回的动作，使得伸缩杆进行伸出或收回动作，从而实现与伸缩杆相固定的辅艇体实现伸出或收回。主艇体内还设有与齿轮相连接的电机，所述齿轮通过齿轮轴与电机相连接，电机为齿轮的转动提供动力，并通过电机的正转或反转实现齿轮的顺时针或逆时针转动。

6.辅艇体与主艇体平行设置，且在主艇体两侧呈对称分布；辅艇体呈锥形头结构，其方向与主艇体方向一致，减轻辅艇体对整个无人艇在运行过程中产生的阻力。

7.本发明通过在主艇体内设置惯导，并将其与GPS装置连接，提高对巡逻艇定位的精准度。

综上所述，本发明通过在主艇体两侧设置辅艇体的方式，提高了艇体运动过程的稳定性；通过在艇体上设置太阳能电板，并为艇体上的电器元件供电，提高了无人艇的续航能力；通过在艇体内设置惯导，并与艇体上的GPS装置结合，实现对艇体的精准定位。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2为本发明中辅艇体展开状态的示意图；

图3为本发明中辅艇体收回状态的示意图；

图4为本发明中辅艇体上伸缩结构的结构示意图。

图中：1、主艇体；2、喷水推进器；3、GPS装置；4、太阳能电板；5、通讯天线；6、控制箱；7、雷达；8、浪涌观测仪；9、静电扬声器；10、视觉传感器；11、警示灯；12、机枪；13、机枪架；14、转盘；15、辅艇体；16、伸缩杆；17、齿条；18、齿轮；19、齿轮轴。

具体实施方式

如图1-4所示，一种抗浪涌无人巡逻艇，包括主艇体1和设于主艇体1两侧的辅艇体15，辅艇体15和主艇体1通过设于二者之间的伸缩结构相连接，提高艇体运行过程的稳定性；伸缩结构包括两个上下交错设置的伸缩杆16，伸缩杆16的一端固定于辅艇体15的内侧，另一端伸入主艇体1内，伸缩杆16伸入主艇体1内的部分设有齿条17，两个伸缩杆16的齿条17上下相对而设，主艇体1内设有与上下两个齿条17均相啮合的齿轮18，主艇体1内还设有与齿轮18相连接的电机，齿轮18通过齿轮轴19与电机相连接，通过齿轮18的顺时针或逆时针转动，带动与齿轮18啮合的齿条17进行伸出或收回的动作，即实现带动伸缩杆16的伸出或收回动作，从而实现与伸缩杆16相固定的辅艇体15实现伸出或缩回。电机安装于主艇体1艇仓内，通过电机与齿轮18相连接，为齿轮18转动提供动力，并通过电机的正转或反转实现齿轮18的顺时针或逆时针转动。

辅艇体15与主艇体1平行设置，且在主艇体1两侧呈对称分布；辅艇体15呈锥形头结构，其方向与主艇体1方向一致，减轻辅艇体15对整个艇体在运行过程中产生的阻力。

主艇体1的下方设有喷水推进器2，以喷水的方式实现无人巡逻艇的驱动，主艇体1的甲板的两侧设有太阳能电板4，太阳能电板4能将太阳能转化为电能，为无人艇上的电器元件供电，甲板的中部从艇艉至艇艏依次设有GPS装置3、通讯天线5、控制箱6、浪涌观测仪8和静电扬声器9，其中，浪涌观测仪8用于观测、估计和反馈海上浪涌的大小，在风浪较大时展开伸缩结构，实现辅艇体15的抗浪涌作用，提高艇体的稳定性；同时在风平浪静时，收回辅艇体15，减小前进时的水阻，并辅助主艇体1，防止主艇体1侧翻，提高巡逻艇的稳定性。通讯天线5安装于甲板偏后方，用于无人巡逻艇与岸基工作站的通讯，便于岸基工作人员全面掌握无人巡逻艇的动态信息，并发号施令。控制箱6用于对艇体上所有设备发送控制命令。控制箱6的上方设有雷达7，用于扫测无人艇周围的障碍物及敌船，便于无人巡逻艇及时躲避障碍物和判断敌船动态信息。静电扬声器9便于向敌船喊话警示，静电扬声器9的上部设有视觉传感器10，用于采集视频资料，视觉传感器10的上部设有警示灯11，用于配合静电扬声器9向敌船发出警示信号。

太阳能电板4通过导线与GPS装置3、通讯天线5、控制箱6、雷达7、浪涌观测仪8、静电扬声器9、视觉传感器10、警示灯11和电机相连接，并为之供电，延长巡逻艇的续航时间。主艇体1内设有惯导，惯导与GPS装置3相连接，用于对整个无人巡逻艇位置和位姿的信息判断，实现对无人艇的精准定位。

主艇体1的艇艏设有转盘14，转盘14上设有防卫装置，防卫装置包括固定于转盘14上的机枪架13及固定于机枪架13上方的机枪12，转盘14可绕其轴线进行360°转动，从而实现无人巡逻艇的全方位主动防御。

一种抗浪涌无人巡逻艇，其操作过程为：

S01：当接到巡逻任务时，派遣无人巡逻艇抵达指定巡逻区域，通过控制箱6发送控制指令使无人巡逻艇沿着已规划的路线进行巡逻；

S02：开启雷达7和浪涌观测仪8进行周边物体扫测以及对浪涌的观测，当浪涌观测仪8观测到海上浪涌达到设定值时，控制箱6发出指令控制伸缩结构带动辅艇体15向两侧伸出至最佳长度，达到最佳抗浪效果；

S03：当浪涌观测仪8观测到海上浪涌达到最小值时，控制箱6发出指令控制伸缩结构带动辅艇体15收缩回主艇体1的两侧，减小能量消耗；

S04：当雷达7扫测发现可疑物时，通过视觉传感器10采集视频资料通过通讯天线5发回岸基工作站，经岸基工作人员的判断发出是否为敌船的信号至控制箱6；

S05：当信号为敌船时，控制箱6控制静电扬声器9和警示灯11发出警示声音和灯光信息，同时雷达7持续监测此敌船；

S06：当雷达7检测到敌船仍在巡逻区域时，控制箱6控制机枪12进行火力打击敌船，直至敌船远离巡逻区域或被击沉；

S07：重复第2-6步，直至完成指定区域的巡逻，无人巡逻艇返航。

Claims (5)

1.一种抗浪涌无人巡逻艇，其特征在于，包括主艇体和设于主艇体两侧的辅艇体，辅艇体和主艇体通过设于二者之间的伸缩结构相连接；主艇体的下方设有喷水推进器，主艇体的甲板的两侧设有太阳能电板；甲板的中部从艇艉至艇艏依次设有GPS装置、通讯天线、控制箱、浪涌观测仪和静电扬声器；所述控制箱的上方设有雷达；所述静电扬声器的上部设有视觉传感器，视觉传感器的上部设有警示灯；所述伸缩结构包括两个上下交错设置的伸缩杆，伸缩杆的一端固定于辅艇体的内侧，另一端伸入主艇体内，伸缩杆伸入主艇体内的部分设有齿条，两个伸缩杆的齿条上下相对而设；主艇体内设有与上下两个齿条均相啮合的齿轮，主艇体内还设有与齿轮相连接的电机，所述齿轮通过齿轮轴与电机相连接。

2.根据权利要求1所述的抗浪涌无人巡逻艇，其特征在于，所述辅艇体与主艇体平行设置，且在主艇体两侧呈对称分布；辅艇体呈锥形头结构，其方向与主艇体方向一致。

3.根据权利要求2所述的抗浪涌无人巡逻艇，其特征在于，所述太阳能电板通过导线与GPS装置、通讯天线、控制箱、雷达、浪涌观测仪、静电扬声器、视觉传感器、警示灯相和电机连接。

4.根据权利要求3所述的抗浪涌无人巡逻艇，其特征在于，主艇体内设有惯导，惯导与GPS装置相连接。

5.根据权利要求4所述的抗浪涌无人巡逻艇，其特征在于，所述主艇体的艇艏设有转盘，转盘上设有防卫装置。