CN109733543A - 一种混合能源的绿色海洋探测器 - Google Patents

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万磊
徐钰斐
牛广智
张子洋
郑晓波
陈国防
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Abstract

一种混合能源的绿色海洋探测器，属于海洋探测器领域。本发明结构包括艇体本体、通讯设备、控制设备、传感设备和动力设备，所述动力设备包括全自动风帆、太阳能电池板组、水翼与重心调节装置，全自动风帆铰接于所述艇体本体的中上部，太阳能电池板组安装于艇体本体的上表面，水翼安装于艇体本体的中段两侧，重心调节装置沿艇体本体的艇长方向安装在艇体内部。本发明采用多种绿色能源混合动力，可采用不同的动力方式，使探测器最大限度的利用绿色能源；采用嵌入式和低功耗设计，减少了设备的体积；采用智能运行模式，可根据岸基发出的指令，实现遥控或全自动运行；在水上作业时采用无线电通讯，水下作业时采用声呐通讯，保证数据传输的实时性。

Description

一种混合能源的绿色海洋探测器
技术领域
本发明属于海洋探测器领域，具体涉及一种混合能源的绿色海洋探测器。
背景技术
目前，人类对海洋的探索越来越深，而大部分海洋的科研项目需要长时间的检测和采样。传统的解决办法是通过科考类船只去检测采样，这样虽然保证了长时间的工作，但是绝大多数时间只有检测设备在工作，导致海洋科考的成本大大增加。而无人的海洋探测器只要解决能源问题，就可以长时间驻留海上完成相应的科考任务。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种混合能源的绿色海洋探测器。
为实现上述目的，一种混合能源的绿色海洋探测器，其结构包括艇体本体、通讯设备、控制设备、传感设备和动力设备，所述动力设备包括全自动风帆7、太阳能电池板组5、水翼11与重心调节装置14，全自动风帆7铰接于所述艇体本体的中上部，太阳能电池板组5安装于艇体本体的上表面，水翼11安装于艇体本体的中段两侧，重心调节装置14沿艇体本体的艇长方向安装在艇体内部。
所述的控制设备位于所述艇体本体中上部的控制舱6中，通过水密线缆与所述动力设备、传感设备、通讯设备相连接。
所述的通讯设备包括无线电铱星集成天线9、通讯声呐3、GPS模块，无线电铱星集成天线9安装于所述艇体本体的尾部上侧，通讯声呐3安装在艇体本体的首部下方。
所述太阳能电池板组5与所述艇体本体中下部的蓄电池组13相连接，太阳能电池板组5、蓄电池组13与安装在艇体本体尾部的螺旋桨推进器10相连接。
所述艇体本体的尾部安装有垂直舵8和水平舵12，艇体本体的首部上方铰接有避雷器4。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种混合能源的绿色海洋探测器，采用多种绿色能源混合动力，可根据具体的作业环境采用不同的动力方式，使探测器最大限度的利用绿色能源；采用嵌入式和低功耗设计，尽量减少整体设备的体积；采用智能运行模式，可根据岸基发出的指令，实现遥控或全自动运行；在水上作业时采用无线电通讯，水下作业时采用声呐通讯，保证数据传输的实时性。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的描述：
实施例1
如图1所示一种混合能源的绿色海洋探测器，其特征在于，包括整个搭载各种供能装置和探测装置的艇体设备、用于控制整个探测器的控制设备、用于根据不同的探测要求安装的探测设备、用于实现设备和岸基主站端的设备传输的通讯设备、实现实时定位的定位设备、用于实现运动的动力设备。
所述艇体设备包括艇体本体，上平台1和下平台2，所述艇体本体为密封的圆柱型结构，以过艇体型心的水线面为界分为上平台1和下平台2，所述上平台1和下平台2用于承载艇体的相关设备。
所述控制设备包括水密控制舱6，所述控制舱6安装在上平台1的中段，所述控制舱6为中空的长方体结构，所述控制舱6的输入和输出分别通过水密线缆与各传感器和各推进器相连接所述控制舱6用于计算相关信息，处理数据和给各执行器下达指令。
所述探测设备包括传感器组和与之配套的处理板，所述处理板安装在控制舱内，所述传感器组，根据传感器相应的安装要求，安装在上平台1和下平台2的合适位置，所述传感器组通过水密线缆与控制舱相连，所述探测设备用于采集探测所需的相关信息。
所述通信设备包括通讯部件处理板，无线电铱星集成天线9，通讯声呐3，所述通讯部件处理板安装在控制舱的内部，所述无线电铱星集成天线9安装在上平台尾部，所述通讯声呐3安装在下平台头部，所述无线电铱星集成天线9，通讯声呐3通过水密线缆与控制舱内的通讯部件处理板相连接，所述通信设备完成探测器与岸基之间的通信，及时反馈探测器的相关信息，岸基通过所述通信设备给探测器下达相关指令。
所述动力设备包括全自动风帆动力组件，太阳能动力组件，水下滑翔动力组件，方向控制组件。
所述全自动风帆组件包括全自动风帆7，风帆控制器，所述全自动风帆7安装在上平台1中段，所述风帆控制器安装在控制舱6内，所述全自动风帆7通过水密线缆与风帆控制器相连，在作业海域的风力达到能驱动探测器的要求之后，所述全自动风帆7根据风向自动调整风帆的方向，使用最佳的角度驱动探测器。
所述太阳能动力组件包括太阳能电池板组5，蓄电池组13，螺旋桨推进器10和太阳能动力控制器，所述太阳能电池板组安装在上平台1表面，所述蓄电池组13安装在下平台2的中段，所述螺旋桨推进器10安装在艇体尾部，所述控制器安装在控制舱内，所述太阳能电池板组5，蓄电池组13和螺旋桨10推进器通过水密线缆与太阳能动力控制器相连，所述推进器10由太阳能驱动。
所述水下滑翔动力组件包括水翼11，重心调节装置14，水下滑翔运动控制器，所述水翼11安装在艇体中段两侧，所述重心调节装置14沿艇长方向安装在艇体内部，控制器安装在控制舱内，所述重心调节装置14通过引线与控制器相连。
所述方向控制组件包括一组垂直舵8和一组水平舵12，所述垂直舵8和水平舵12安装在艇体尾部，所述垂直舵8和水平舵12在探测器的运动中控制探测器运动的方向。
所述避雷器4安装在上平台1前端。
所述蓄电池组13不光作为使用太阳能推进时的动力电，也是在使用其他能源推进时的控制电，所述太阳能电池板组只要有阳光就对蓄电池组13进行充电。
所述全自动风帆7，避雷器4与艇体的连接均采用铰接，可以在不同的动力模式下按要求下收回艇体内或从艇内升起。
所述水翼11不光用于水下滑翔的动力模式，还作为不使用水下滑翔动力模式时整个探测器艇体的稳定翼。

Claims (5)

1.一种混合能源的绿色海洋探测器，其结构包括艇体本体、通讯设备、控制设备、传感设备和动力设备，其特征在于：所述动力设备包括全自动风帆(7)、太阳能电池板组(5)、水翼(11)与重心调节装置(14)，全自动风帆(7)铰接于所述艇体本体的中上部，太阳能电池板组(5)安装于艇体本体的上表面，水翼(11)安装于艇体本体的中段两侧，重心调节装置(14)沿艇体本体的艇长方向安装在艇体内部。
2.根据权利要求1所述的一种混合能源的绿色海洋探测器，其特征在于：所述的控制设备位于所述艇体本体中上部的控制舱(6)中，通过水密线缆与所述动力设备、传感设备、通讯设备相连接。
3.根据权利要求1所述的一种混合能源的绿色海洋探测器，其特征在于：所述的通讯设备包括无线电铱星集成天线(9)、通讯声呐(3)、GPS模块，无线电铱星集成天线(9)安装于所述艇体本体的尾部上侧，通讯声呐3安装在艇体本体的首部下方。
4.根据权利要求1所述的一种混合能源的绿色海洋探测器，其特征在于：所述太阳能电池板组(5)与所述艇体本体中下部的蓄电池组(13)相连接，太阳能电池板组(5)、蓄电池组(13)与安装在艇体本体尾部的螺旋桨推进器(10)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种混合能源的绿色海洋探测器，其特征在于：所述艇体本体的尾部安装有垂直舵(8)和水平舵(12)，艇体本体的首部上方铰接有避雷器(4)。
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