CN109991669B - 一种无人船拖曳水下磁法探测系统 - Google Patents

一种无人船拖曳水下磁法探测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无人船拖曳水下磁法探测系统，包括无人船、与所述无人船通过拖曳缆连接的拖体、以及用于数据处理与所述磁法探测系统自动控制的控制系统；无人船为所述磁法探测系统的水面平台，包括无人船的船本体、设置在所述无人船尾部的绞车系统、设置在所述无人船船首的探测系统以及用于无人船与岸站的实时通讯的通讯系统；所述绞车系统用于通过布放与回收拖曳缆控制拖体在水下的运动，包括电机、用于拖拽拖体的拖曳缆、用于将所述拖曳缆盘在其上的绞盘以及安装支架。本发明的有益效果为：本发明提出的磁法探测系统，利用水下磁探测定位技术，以水面无人船为母船拖曳拖体，拖体搭载三分量磁力仪阵列，进行近底目标探测与定位。

Description

一种无人船拖曳水下磁法探测系统
技术领域
本发明涉及一种无人船拖曳水下磁法探测系统，属于水下探测技术领域。
背景技术
水下小目标(本申请中小目标的定义为：面积小于1平方米，高度小于1米的物体)的探测与定位一直是世界性难题，水下声学技术易受水底环境影响，在目标物埋于泥底、水覆盖层太厚、工作水深太浅等情况下，往往难以发现与定位。水下磁探测定位技术是通过测量铁磁性物体的磁场异常信号，得到目标物位置信息的探测技术，对于探测与定位水下(特别是掩埋于泥底)的铁磁性目标具有独特的优势。
目前，水下磁探测大多采用单探头、走航式的工作模式，但现有探测手段多着眼于大尺度、大面积的海洋地理空间磁场探测，精度不高，难以满足搜寻水底小目标的要求，如专利CN 102826208 A所示的海洋磁力测量拖曳装置，通过母船拖曳测量浮体进行磁场探测，但浮体搭载的磁力仪入水很浅，且单探头不能确定目标位置，无法对水底铁磁小目标进行近底探测(本申请中小目标的定义为近底为：距底高度小于5米)。
目前国内专门对水底目标进行磁探测的装置出现较少，大都采用有人船拖曳搜索的方式，效率不高、费时费力，如专利CN 106980140 A所示的方法，利用测网加测量船的方式进行水底金属目标探测，一方面测网布置方式繁琐，测量方式原始，搜索效率低下，此外，此方法对场地要求高，只能在小于5米水深的水域进行探测，极大限制了探测范围。
由于铁磁目标产生的磁异常变化量与探头距被测目标高度有关，探头靠近被测目标且保持一定距离时探测效果越精确，这要求磁探测设备具备跟随地形起伏保持距地高度的能力，现有水下拖曳式磁探测装置并未考虑到这一点，如专利CN 104793255 B所示的利用测量船拖曳拖体的装置，人工收放缆作业繁琐复杂，不能精确控制放缆长度，不具备随地形起伏跟踪探测的能力。
进一步地，国内外现仅有水下磁探测设备，尚未出现探捞一体的装备，探测之后仍需潜水员下水打捞。
因此，需要一种能够精确探测、定位水下小铁磁目标，并具备紧随地表起伏变化能力，实现探捞一体化的装置及方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，主要针对现有技术手段缺乏一种快速、高效的水下铁磁性小目标探测与定位装备，本发明提出一种无人船拖曳水下磁法探测系统，利用水下磁探测定位技术，以水面无人船为母船拖曳拖体，拖体搭载三分量磁力仪阵列，进行近底目标探测与定位；并具有紧随地表起伏变化的定高工作模式，同时依靠拖体携带电磁铁，可实现水下铁磁目标探捞一体。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种无人船拖曳水下磁法探测系统，包括无人船、与所述无人船通过拖曳缆连接的拖体、以及用于数据处理与所述磁法探测系统自动控制的控制系统；所述无人船为所述磁法探测系统的水面平台，即为拖体的拖曳母船，包括无人船的船本体、设置在所述无人船尾部的绞车系统、设置在所述无人船船首的探测系统以及用于无人船与岸站的实时通讯的通讯系统；所述绞车系统用于通过布放与回收拖曳缆控制拖体在水下的运动，包括电机、用于拖拽拖体的拖曳缆、用于将所述拖曳缆盘在其上的绞盘以及安装支架，所述安装支架固定设置在无人船尾部，所述绞盘和电机固定安装在安装支架，所述拖曳缆，所述拖曳缆采用四芯通信电缆，两根电源线，两根RS485通讯线，具有为拖体供电和为无人船控制系统和拖体控制系统进行数据传输的功能；所述探测系统用以实时获取被测水域水底地形与水文参数，包括安装在船首的搭载支架、测深仪以及多普勒流速仪，所述测深仪用于精确测量水深，能够实时获得水底地形起伏形态；所述多普勒流速仪能够准确获取水流流速，并进行水文参数监测，所述水文参数包括水流流速、流向、流量分布；；所述测深仪与多普勒流速仪安装在搭载支架上；
所述拖体为所述磁法探测系统的水下探测平台，通过搭载磁探仪阵列实现铁磁目标搜寻探测；所述拖体包括浮力材料与框架，所述浮力材料设置于拖体的顶部，且为框架与耐压筒的安装基座；所述浮力材料前端设置有金属杆，所述金属杆上套接有衔缆机构，能够将拖曳缆上的拉力传导至浮力材料上；浮力材料的中心安装有耐压筒，所述耐压筒为密封处理过的耐压筒，其底部设置有若干个水密插头，所述水密插头用以拖体控制系统与外部设备的连接；
所述框架包括侧板、安装板以及底板，所述侧板安装在浮力材料两侧，所述安装板安装在浮力材料下方，水平放置，且与侧板垂直连接；四座三分量磁探测探头布置在安装板的四角，呈矩形分布，构成磁探仪阵列；所述安装板的前端安装有一台水下压力传感器，通过水下压力传感器测得的水压与深度的线性关系公式解算出拖体所在处水深h2；所述底板位于拖体底部，水平放置，且与侧板垂直连接；所述底板的中心开设有螺纹孔，用以安装电磁铁，所述电磁铁底部安装有压力传感器，用于判断电磁铁是否吸到目标；所述拖体控制系统集成在耐压筒内，用于对拖体探测数据的处理与电磁铁的开关，所述拖体控制系统对拖体探测数据做的处理为将水下压力传感器测得的压力解算为深度和将磁探仪阵列测得的四点三分量磁场强度换算成目标点的磁通量和位置。
所述控制系统包括无人船控制系统和拖体控制系统，所述无人船控制系统分别与通讯系统、探测系统以及绞车系统通讯连接，所述拖体控制系统分别与压力传感器、磁探仪阵列、电磁铁以及拖曳缆通讯连接；所述无人船控制系统为所述磁法探测系统的控制中心，对岸站传来的指令进行集中处理，并将具体动作下达到各分系统，所述各分系统指通讯系统、探测系统、绞车系统以及拖体控制系统；汇集所有系统的反馈信息后整合打包发送至岸站，所述反馈信息包括无人船姿态、位置、无人船探测数据、拖体深度、磁探测数据，所述无人船探测数据为被测水域水底地形与水文参数；同时，无人船控制系统具备对探测数据的自处理能力，实现自主航行和定高作业的自动化操作；所述自主航行具体操作为：岸站发送路径位置信息，无人船根据自身位置、航行姿态进行调整，自动到达目标位置；所述定高作业具体操作为：无人船控制系统通过处理比较测深数据与拖体深度数据，控制绞车收放拖曳缆实现定高拖曳，具体方法如下所述。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述无人船对其探测数据的处理方法以及拖体对其探测数据的处理是为保证拖体紧随地表起伏的定高工作模式，其具体方法如下：
所述无人船拖曳拖体在水中航行，保持1节的巡航速度，安装在无人船船首的测深仪持续对水底进行扫测，测得测深仪距水底水深h0，测深仪将测深数据发送给无人船控制系统，由于测深仪的探头距水面距离h'为已知量，在安装测深仪位置时得到，无人船控制系统对测深仪距水底水深h0和探头距水面距离h'进行识别与处理，通过公式h1＝h0+h'解算得到水面距水底水深h1；同时，拖体上搭载的水下压力传感器将压力数据发送给拖体控制系统，由拖体控制系统通过公式：水压p＝水密度*重力加速度*拖体距水面深度h2，解算得到拖体距水面深度h2，将拖体距水面深度h2通过拖曳缆发送给无人船控制系统；无人船控制系统通过比较h1与h2，根据公式h2＝h1-H来控制绞车电机调整放缆长度，使得拖体距离水底保持一定高度H，最后，通过拖体的水下压力传感器进行实时反馈，不断修正保证h2＝h1-H，实现拖体定高探测；为避免绞车电机频繁启动影响使用寿命，若测深仪测得前后两次数据差值的绝对值小于0.1米，拖体高度不随之进行调整。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述通讯系统包括数传模块、图传模块、GPS模块，所述数传模块包括数传天线与数传电台，用以接收岸站控制指令、发送船舶航行姿态信息，所述船舶航行姿态信息包括无人船航向和航速；所述图传模块包括图传天线和图传电台，利用图传天线的高速率，所述高速率为速率大于10Mbs/S，传输实时图像与测深仪测量的水深、通过多普勒流速仪获取的水流流速数据；所述GPS模块用于获取无人船实时GPS坐标位置；数传电台与图传电台集成在无人船控制系统内；所述数传天线和图传天线依次设置在船尾，所述GPS模块设置在船首。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述船本体采用浅吃水单体式构型，船长1.8米、宽0.7米、吃水0.24米。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述无人船船底设置为突出的电池舱，用于降低整船重心，提高航行稳定性；所述无人船船尾两侧各安装有一个浮体，所述浮体采用低密度耐压浮力材料，外形为回转体构型以减小航行阻力，所述浮体上部与安装在船尾的浮体支架连接；所述浮体内侧设置有旋转连接件，所述旋转连接件与连杆的一端连接，所述连杆的另一端以抱箍的方式铰接在无人船的尾轴上，所述旋转连接件与门页原理一样，通过轴承实现旋转。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述安装支架、浮体支架、搭载支架皆采用铝合金管材，结构简单，能够减少水流阻力。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述电磁铁为圆盘式电磁铁，不通电时磁性弱，对磁探测的影响能够忽略，通电时产生强磁力，能够将铁磁目标吸出水底；所述拖体控制系统内设置有MOS管，通过MOS管实现对电磁铁开关的控制。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述电机采用直流伺服一体机，调节控制精确，由无人船内电源供电。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述耐压筒采用POM材料，所述侧板、安装板、底板皆全部采用POM板材；所述耐压筒上的水密插头有4个。
上述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，所述磁探仪阵列的磁探信息与压力传感器的压力数据先集中到拖体控制系统内，再通过拖曳缆传送至无人船控制系统。
本发明所达到的有益效果：
(1)本发明以无人船作为拖曳母船，拖曳拖体对水底目标进行近底探测，充分利用两种无人平台的优势，无人船可在指定区域进行地毯式搜索，具有快速机动部署、连续作业的技术优势，相比于传统探测方法极大提升了探测效率；
(2)本发明通过拖体搭载四座三分量磁力探头组成磁力仪阵列，利用水下磁探测定位技术，可精确获取铁磁目标的三维空间位置信息，相比于单探头磁探装置，定位更加准确；
(3)本发明具有紧随地表起伏变化的定高工作模式，无人船可对水底地形、水域水流环境进行实时扫测，通过绞车自动调整拖体高度，提高磁探仪阵列的探测与定位精度；同时，也可防止拖体与水底障碍物发生碰撞，增加安全可靠性；
(4)本发明依靠拖体携带电磁铁，实现水下铁磁目标探捞一体，弥补了水下磁探测装备领域的空白，极大地节省了打捞工作耗费的人力物力，使得水下铁磁目标的探测与打捞工作便捷、安全、高效；
(5)本发明通用性高，应用范围广，相比于传统磁探设备体积大，本发明体量小、机动性高，可到达传统设备难以进入的浅水、小面积水域，特别适合于中小河道、水库、湖泊等水域环境水底小目标的搜索与捕捞，在水底打捞、水下勘探、管线巡检、刑侦办案等领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的中无人船1的立体结构示意图；
图3为本发明的中无人船1尾部的结构示意图；
图4为本发明中拖体8的结构示意图；
图5为本发明中控制系统架构图；
图6为本发明拖体8紧随地表起伏的定高工作模式示意图。
图中附图标记的含义：
1、无人船，2、船本体，21、浮体，22、浮体支架，23、旋转连接件，24、连杆，3、绞车系统，31、安装支架，32、电机，33、绞盘，34、拖曳缆，4、探测系统，41、搭载支架，42、测深仪，43、多普勒流速仪，5、数传天线，6、图传天线，7、GPS模块，8、拖体，9、浮力材料，101、侧板，102、安装板，103、底板，11、衔缆机构，12、耐压筒，13、三分量磁探测探头，14、压力传感器，15、电磁铁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参见图1至图3，本发明的本发明的磁法探测系统包括无人船1、与所述无人船1通过拖曳缆34连接的拖体8、以及用于数据处理与所述磁法探测系统自动控制的控制系统；所述无人船1为所述磁法探测系统的水面平台，即为拖体8的拖曳母船，也是系统的通讯中枢与控制中心，包括无人船1的船本体2、设置在所述无人船1尾部的绞车系统3、设置在所述无人船1船首的探测系统4以及用于无人船1与岸站的实时通讯的通讯系统；
船本体2采用浅吃水单体式构型，船长1.8米、宽0.7米、吃水0.24米，船体尺寸小，可到达传统有人船舶难以进入的近岸、浅滩等浅水地区。船本体2针对持续拖曳的工作状态进行了设计优化，无人船1船底设计成突出的电池舱，降低整船重心，以提高航行稳定性。拖曳工作时无人船1尾部受力大，因此在船尾两侧安装两个浮体21，进一步增加无人船1载重量与稳定性，浮体21采用低密度耐压浮力材料9，外形设计为回转体构型以减小航行阻力，浮体21上部与安装在船尾的铝合金浮体支架22连接，侧面安装有旋转连接件23。旋转连接件23原理类似门页，通过轴承实现旋转。旋转连接件23连接连杆24，连杆24末端以抱箍的方式铰接在尾轴上，使得浮体21在水中具有一定自由度，减小波浪对船体姿态的影响，提高拖曳时的稳定性。
绞车系统3通过布放与回收拖曳缆34控制拖体8在水下的运动，由电机32、绞盘33、拖曳缆34及安装支架31组成，位于无人船1尾部。电机32采用直流伺服一体机，调节控制精确，由船内电源供电。绞盘33将拖曳缆34盘在线盘上，安装在安装支架31上。拖曳缆34用以拖曳拖体8，同时具有供电与数据传输的功能，采用四芯通信电缆，两根电源线，两根RS485通讯线。
探测系统4用以实时获取被测水域水底地形与水文参数，由搭载支架41、测深仪42与多普勒流速仪43组成。其中，测深仪42用以精确测量水深，可实时获得水底地形起伏形态；多普勒流速仪43可准确获取水流流速，进行水文参数监测。测深仪42与多普勒流速仪43安装在搭载支架41上，搭载支架41安装在船首，采用铝合金管材，结构简单，可减少水流阻力。
通讯系统用以无人船1与岸站的实时通讯，由数传模块、图传模块、GPS模块7组成。数传模块包括数传天线5与数传电台，用以接收岸站控制指令、发送船舶航行姿态信息等；图传模块包括图传天线6和图传电台，利用图传天线6的高速率与大带宽，传输实时图像与各种探测数据；GPS模块7将获取无人船1实时GPS坐标位置。数传电台与图传电台集成在无人船1控制系统内。
拖体8作为系统水下探测平台，通过搭载磁探仪阵列实现铁磁目标搜寻探测，具有紧随地形起伏的定高工作模式和探捞一体的突出优势。
如图4所示，拖体8主体架构由浮力材料9与框架组成。浮力材料9位于拖体8的顶部，构成拖体8的主体外形，并作为框架与耐压筒12的安装基座，同时其产生的浮力也用以平衡拖体8水中姿态。在浮力材料9前端安装有金属杆，金属杆上套接有衔缆机构11，可将拖曳缆34上的拉力传导到浮力材料9上。浮体21材料的中心安装有耐压筒12，耐压筒12采用POM材料，用以安装布置拖体8控制系统，耐压筒12进行密封处理，底部安装四个水密插头，用以控制系统与外部设备的连接。
框架由侧板101、安装板102、底板103组成，全部采用POM板材，其中侧板101安装在浮力材料9两侧，通过螺栓连接，构成拖体8外形，也起到支撑与保护的作用；安装板102安装在浮力材料9下方，水平放置，通过螺栓与侧板101垂直连接，四座三分量磁探测探头13布置在安装板102四角，呈矩形分布，构成磁探仪阵列；在安装板102的前端安装有一台高精度水下压力传感器14，通过测得压力可解算出拖体8所在处水深；底板103位于拖体8底部，水平放置，通过螺栓与侧板101垂直连接，中心开有螺纹孔，用以安装电磁铁；电磁铁为一大直径强吸力圆盘式电磁铁，不通电时磁性很弱，对磁探测影响很小，通电时产生强大磁力，可将铁磁目标吸出水底；电磁铁底部安装有压力传感器14，可判断电磁铁是否吸到目标。
如图5所示，控制系统由无人船控制系统和拖体控制系统组成，负责数据的处理与系统的自动控制；无人船控制系统分别与通讯系统、探测系统以及绞车系统通讯连接，拖体控制系统分别与压力传感器、磁探仪阵列、电磁铁以及拖曳缆通讯连接；。无人船控制系统作为整个系统的控制中心，对岸站传来的指令进行集中处理，并将具体动作下达到各分系统；汇集整个系统内反馈信息，包括无人船姿态、位置、无人船探测数据、拖体深度、磁探测数据等，整合打包发送至岸站；同时，无人船控制系统也具备对探测数据的自处理能力，实现自动化操作。
拖体控制系统集成在耐压筒12内，主要负责拖体探测数据的处理与电磁铁的开关。磁探仪阵列的磁探信息与压力传感器14的压力数据先集中到拖体控制系统内，再通过电缆传送至无人船控制系统。控制系统内装有MOS管，通过MOS管实现对电磁铁开关的控制。
拖体8紧随地表起伏的定高工作模式：
如图6所示，无人船1拖曳拖体8在水中航行，保持1节的巡航速度，由于船速很低且拖体8质量大，拖曳电缆的倾角很小，此时可近似认为拖体8位于无人船1的尾部。安装在无人船1船首的测深仪42持续对水底进行扫测，测得测深仪42距水底水深h0，测深仪42将测深数据发送给无人船1控制系统，控制系统对水深数据进行识别与处理，将水深解算为水面距水底水深h1；同时，拖体8上搭载的压力传感器14将压力数据发送给拖体控制系统，由控制系统解算为拖体8距水面深度h2，通过电缆发送给无人船1控制系统；无人船控制系统通过比较h1与h2，进行调整计算，控制绞车电机32调整放缆长度，使得拖体8距离水底保持一定高度H，通过拖体8压力传感器14进行实时反馈，不断修正保证h2＝h1-H，实现拖体8定高探测。为避免绞车电机32频繁启动影响使用寿命，若测深仪42测得前后两次数据差值的绝对值小于0.1米，拖体8高度不随之进行调整。
拖体8打捞铁磁目标方法：
无人船1根据规划路径在指定区域内拖曳拖体8进行定高巡航，拖体8上的磁探仪阵列对水底磁场进行探测，并将测得数据实时反馈至岸站；若磁场内产生了明显高于其他区域的磁异常点，则系统判断此点为铁磁目标所在位置，岸站上位机对磁异常位置进行解算，将位置坐标发送给无人船1；无人船1得到位置坐标后立即运动至该点，到达坐标点后进行迎流机动，实现水面悬停；同时打开拖体8搭载电磁铁并将电缆不断放下，当电磁铁上的压力传感器14产生电信号时判断为吸附到铁磁性目标，此时将拖体8回收，无人船1返航，完成探测与打捞作业。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：包括无人船、与所述无人船通过拖曳缆连接的拖体、以及用于数据处理与所述磁法探测系统自动控制的控制系统；所述无人船为所述磁法探测系统的水面平台，即为拖体的拖曳母船，包括无人船的船本体、设置在所述无人船尾部的绞车系统、设置在所述无人船船首的探测系统以及用于无人船与岸站的实时通讯的通讯系统；所述绞车系统用于通过布放与回收拖曳缆控制拖体在水下的运动，包括电机、用于拖拽拖体的拖曳缆、用于将所述拖曳缆盘在其上的绞盘以及安装支架，所述安装支架固定设置在无人船尾部，所述绞盘和电机固定安装在安装支架，所述拖曳缆采用四芯通信电缆，两根电源线，两根RS485通讯线，具有为拖体供电和为无人船控制系统和拖体控制系统进行数据传输的功能；所述探测系统用以实时获取被测水域水底地形与水文参数，包括安装在船首的搭载支架、测深仪以及多普勒流速仪，所述测深仪用于测量水深，能够实时获得水底地形起伏形态；所述多普勒流速仪能够获取水流流速，并进行水文参数监测，所述水文参数包括水流流速、流向、流量分布；所述测深仪与多普勒流速仪安装在搭载支架上；
所述拖体为所述磁法探测系统的水下探测平台，通过搭载磁探仪阵列实现铁磁目标搜寻探测；所述拖体包括浮力材料与框架，所述浮力材料设置于拖体的顶部，且为框架与耐压筒的安装基座；所述浮力材料前端设置有金属杆，所述金属杆上套接有衔缆机构，能够将拖曳缆上的拉力传导至浮力材料上；浮力材料的中心安装有耐压筒，所述耐压筒为密封处理过的耐压筒，其底部设置有若干个水密插头，所述水密插头用以拖体控制系统与外部设备的连接；
所述框架包括侧板、安装板以及底板，所述侧板安装在浮力材料两侧，所述安装板安装在浮力材料下方，水平放置，且与侧板垂直连接；四座三分量磁探测探头布置在安装板的四角，呈矩形分布，构成磁探仪阵列；所述安装板的前端安装有一台水下压力传感器，通过水下压力传感器测得的水压与深度的线性关系公式解算出拖体所在处水深h2；所述底板位于拖体底部，水平放置，且与侧板垂直连接；所述底板的中心开设有螺纹孔，用以安装电磁铁，所述电磁铁底部安装有压力传感器，用于判断电磁铁是否吸到目标；所述拖体控制系统集成在耐压筒内，用于对拖体探测数据的处理与电磁铁的开关；
所述电磁铁为圆盘式电磁铁，不通电时磁性弱，对磁探测的影响能够忽略，通电时产生强磁力，能够将铁磁目标吸出水底；所述拖体控制系统内设置有MOS管，通过MOS管实现对电磁铁开关的控制；
所述控制系统包括无人船控制系统和拖体控制系统，所述无人船控制系统分别与通讯系统、探测系统以及绞车系统通讯连接，所述拖体控制系统分别与压力传感器、磁探仪阵列、电磁铁以及拖曳缆通讯连接；所述无人船控制系统为所述磁法探测系统的控制中心，对岸站传来的指令进行集中处理，并将具体动作下达到各分系统，所述各分系统指通讯系统、探测系统、绞车系统以及拖体控制系统；汇集所有系统的反馈信息后整合打包发送至岸站，所述反馈信息包括无人船姿态、位置、无人船探测数据、拖体深度、磁探测数据，所述无人船探测数据为被测水域水底地形与水文参数；同时，无人船控制系统具备对探测数据的自处理能力，实现自主航行和定高作业的自动化操作。
2.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述无人船对其探测数据的处理方法以及拖体对其探测数据的处理是为保证拖体紧随地表起伏的定高工作模式，其具体方法如下：
所述无人船拖曳拖体在水中航行，保持1节的巡航速度，安装在无人船船首的测深仪持续对水底进行扫测，测得测深仪距水底水深h0，测深仪将测深数据发送给无人船控制系统，由于测深仪的探头距水面距离h'为已知量，在安装测深仪位置时得到，无人船控制系统对测深仪距水底水深h0和探头距水面距离h'进行识别与处理，通过公式h1＝h0+h'解算得到水面距水底水深h1；同时，拖体上搭载的水下压力传感器将压力数据发送给拖体控制系统，由拖体控制系统通过公式：水压p＝水密度*重力加速度*拖体距水面深度h2，解算得到拖体距水面深度h2，将拖体距水面深度h2通过拖曳缆发送给无人船控制系统；无人船控制系统通过比较h1与h2，根据公式h2＝h1-H来控制绞车电机调整放缆长度，使得拖体距离水底保持一定高度H，最后，通过拖体的水下压力传感器进行实时反馈，不断修正保证h2＝h1-H，实现拖体定高探测；为避免绞车电机频繁启动影响使用寿命，若测深仪测得前后两次数据差值的绝对值小于0.1米，拖体高度不随之进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述通讯系统包括数传模块、图传模块、GPS模块，所述数传模块包括数传天线与数传电台，用以接收岸站控制指令、发送船舶航行姿态信息，所述船舶航行姿态信息包括无人船航向和航速；所述图传模块包括图传天线和图传电台，利用图传天线的高速率，所述高速率为速率大于10Mbs/S，传输实时图像与测深仪测量的水深、通过多普勒流速仪获取的水流流速数据；所述GPS模块用于获取无人船实时GPS坐标位置；数传电台与图传电台集成在无人船控制系统内；所述数传天线和图传天线依次设置在船尾，所述GPS模块设置在船首。
4.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述船本体采用浅吃水单体式构型，船长1.8米、宽0.7米、吃水0.24米。
5.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述无人船船底设置为突出的电池舱，用于降低整船重心，提高航行稳定性；所述无人船船尾两侧各安装有一个浮体，所述浮体采用低密度耐压浮力材料，外形为回转体构型以减小航行阻力，所述浮体上部与安装在船尾的浮体支架连接；所述浮体内侧设置有旋转连接件，所述旋转连接件与连杆的一端连接，所述连杆的另一端以抱箍的方式铰接在无人船的尾轴上，所述旋转连接件与门页原理一样，通过轴承实现旋转。
6.根据权利要求5所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述安装支架、浮体支架、搭载支架皆采用铝合金管材，结构简单，能够减少水流阻力。
7.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述电机采用直流伺服一体机，调节控制精确，由无人船内电源供电。
8.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述耐压筒采用POM材料，所述侧板、安装板、底板全部采用POM板材；所述耐压筒上的水密插头有4个。
9.根据权利要求1所述的一种无人船拖曳水下磁法探测系统，其特征在于：所述磁探仪阵列的磁探信息与压力传感器的压力数据先集中到拖体控制系统内，再通过拖曳缆传送至无人船控制系统。
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