CN114426079A - 一种拖曳式海流观测辅助装置及其使用方法 - Google Patents
一种拖曳式海流观测辅助装置及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种拖曳式海流观测辅助装置及其使用方法,属于海洋环境观测技术领域。其中,自容式ADCP仪器与甲板换能器通信相连;收放结构与甲板换能器通过电路相连;收放结构与自容式ADCP仪器传动相连;导向控绳结构与甲板换能器通过电路相连;导向控绳结构与自容式ADCP仪器传动相连;角度监测结构设于导向控绳结构且与甲板换能器通过电路相连;角度监测结构位于导向控绳结构和自容式ADCP仪器传动相连的路径上。解决了自容式ADCP(声学多普勒海流剖面仪)搭配小型船只进行拖曳式海流观测时,船只本身磁场或其他水面障碍物易产生干扰,而导致的测得海流数据不准确的问题。
Description
技术领域
本发明涉及海洋环境观测技术领域,具体而言,涉及一种拖曳式海流观测辅助装置及其使用方法。
背景技术
目前,在一些小型的海洋项目中,基于运行成本考虑,无法使用安装有走航ADCP的大中型专业调查船进行海流走航观测。而在一些小型调查船上,通常不具备安装走航ADCP的条件,故海流只能使用自容式ADCP(声学多普勒海流剖面仪)进行。由于自容式ADCP无法外接光纤罗经和姿态仪,其在走航观测过程中的方向和姿态数据只能依靠自身配置的磁罗盘和姿态仪获得。而其自带的磁罗盘对磁场比较敏感,非常容易收到船只本身设备磁场的影响,尤其是当使用铁质船只时,上述影响更加明显,很容易导致磁罗盘失效从而造成走航海流观测失败。
发明内容
为此,本发明提供了一种拖曳式海流观测辅助装置及其使用方法,以解决解决目前使用自容式ADCP(声学多普勒海流剖面仪)搭配小型船只,尤其是铁质船只进行拖曳式海流观测时,船只本身的磁场对自容式ADCP产生干扰,而导致其测得的海流数据不准确的技术问题。同时,通过加装相应机构,保证了自容式ADCP在拖曳及释放回收过程中的稳定性并可获取到其在上述过程中的准确位置,显著提高了观测数据质量。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种拖曳式海流观测辅助装置,安装于船体结构,所述拖曳式海流观测辅助装置包括:
甲板换能器,设于所述船体结构;和自容式ADCP仪器,设于所述船体结构的外部;所述自容式ADCP仪器与所述甲板换能器之间通信相连,实时获得二者之间斜距;和收放结构,固定于所述船体结构;所述收放结构与所述自容式ADCP仪器之间传动相连,对所述自容式ADCP仪器完成释放和回收;和导向控绳结构,设有两组,两组所述导向控绳结构分别一一对应设于所述船体结构的两侧端;所述导向控绳结构与所述自容式ADCP仪器之间传动相连,在所述自容式ADCP仪器进行水面工作时辅助定位;以及角度监测结构,固定于所述导向控绳结构;所述角度监测结构位于所述导向控绳结构和所述自容式ADCP仪器之间传动相连的路径上,且在所述自容式ADCP仪器进行释放和回收时,所述角度监测结构实时获得所述导向控绳结构与所述自容式ADCP仪器之间传动的倾斜方向。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
作为本发明的改进方案,所述自容式ADCP仪器包括无磁框架以及分别装配设于所述无磁框架的万向节、浮球和声学换能器。
所述无磁框架为316L不锈钢制作的无磁小筏子;所述万向节的底端固接有下观测端,通过所述下观测端完成既定的海洋观测功能;所述浮球为整体仪器提供浮力;所述声学换能器实时确定与所述船体结构的甲板换能器之间斜距,所述甲板换能器固定设于所述收放结构的后端。
作为本发明的改进方案,所述收放结构固定安装于所述船体结构,所述收放结构包括绳缆辊以及按序绕设于所述绳缆辊的收放绳缆。
所述绳缆辊为电动式绳缆辊,所述收放绳缆远离所述绳缆辊的一端与所述自容式ADCP仪器之间传动相连,通过所述电动式绳缆辊带动所述收放绳缆完成对所述自容式ADCP仪器的释放与回收。
作为本发明的改进方案,所述导向控绳结构包括固定安装架以及旋转装于所述固定安装架的导向绳辊和释放器导向绳。
所述导向绳辊为与所述电动式绳缆辊同径设置的电动式导向绳辊,所述释放器导向绳按序绕设于所述导向绳辊,且所述释放器导向绳远离所述导向绳辊的一端与所述自容式ADCP仪器之间传动相连。
作为本发明的改进方案,所述角度监测结构设有两组,且两组所述角度监测结构分别一一对应位于两组所述导向控绳结构的顶部。
所述释放器导向绳自所述导向控绳结构经所述角度监测结构与所述自容式ADCP仪器之间传动相连。
作为本发明的改进方案,所述角度监测结构包括定位轴承、传动套管、自适应转向座、旋转传动支板、角度指针、固定座和角度盘。
所述定位轴承包括相转动设置的轴承内圈和轴承外圈,所述轴承外圈与所述固定安装架之间固接相连,所述固定座固接于所述轴承外圈的顶部,所述角度盘呈半圆式固接于所述固定座的顶部一侧,且所述角度盘位于远离所述自容式ADCP仪器的一侧。
所述传动套管与所述轴承内圈之间传动固接相连,且所述传动套管具有一个与所述轴承内圈内部相连通的绳体通道,所述释放器导向绳自所述导向绳辊依次穿过所述轴承内圈和所述传动套管;所述传动套管穿过所述固定座的中心延伸至所述固定座的上方。
所述旋转传动支板固定装配设于位于所述固定座上方的传动套管,所述自适应转向座固接于所述旋转传动支板的一侧端,且所述自适应转向座的顶部具有一个自适应转向槽,所述自适应转向槽的槽底面朝水面方向倾斜,所述释放器导向绳延伸穿过所述自适应转向槽;所述角度指针固接于所述旋转传动支板的另一侧端,且所述角度指针位于所述角度盘的度量范围内。
作为本发明的改进方案,所述自适应转向座与所述甲板换能器之间处于同一高度且沿横向对应于船体结构的尾端。
作为本发明的改进方案,所述释放器导向绳的绳体外径与所述自适应转向槽的槽宽相等。
作为本发明的改进方案,所述角度监测结构包括智能角度仪,所述角度盘作为智能角度仪的度量表盘,所述角度指针作为智能角度仪的量针,且所述智能角度仪与其对应的控制模块的控制输入端之间通过电路相连。
或者,所述固定安装架固接有图像识别摄像头,所述图像识别摄像头延伸至所述角度盘上方,且所述图像识别摄像头的图像获取端与所述角度盘相对应,所述图像识别摄像头与其对应控制模块的控制输入端之间通过电路相连。
使用所述拖曳式海流观测辅助装置的方法,包括以下步骤:
S1:在自容式ADCP仪器释放时,控制导向控绳结构完全释放导向绳辊,使释放器导向绳向外延伸至最大长度;
S2:基于收放结构将自容式ADCP仪器作为水中观测单元投放至水中;
S3:在将自容式ADCP仪器释放后,自容式ADCP仪器中的声学换能器给出其与甲板换能器之间的实时斜距;
S4:在自容式ADCP仪器通过收放结构回收,且当角度监测结构中的自适应转向座与甲板换能器处于同一高度且沿横向对应于船体结构时,控制两组导向控绳结构与收放结构同步启动运行,并控制导向控绳结构中导向绳辊的运行速度大于收放结构中绳缆辊的运行速度,直至两组角度监测结构通过智能角度仪或图像识别摄像头获取到自适应转向座向收放结构一侧的倾斜角度相同后,导向绳辊降速并在降速过程中验证两组测得倾斜角度是否保持稳定相同,若不稳定相同,则导向绳辊重新提速并重复上述动作,若保持稳定相同,则验证两组导向控绳结构与收放结构均沿直线拉动稳定回收自容式ADCP仪器;
基于自容式ADCP仪器与甲板换能器之间测得的斜距以及测得的自适应转向座倾斜角度对应的三角函数,实时获得自适应转向座与自容式ADCP仪器之间的斜距,同时基于自容式ADCP仪器分别与甲板换能器和自适应转向座之间斜距的比例关系,使导向绳辊的转速降至与绳缆辊的转速始终保持为相同的比例关系,最终获得实时的三点斜距并画圆得出交点。
本发明具有如下有益效果:
该装置通过自容式ADCP仪器作为海流观测单元投放至水中,当系统回收自容式ADCP仪器时,自容式ADCP仪器上浮至水面并通过其内部声学换能器获取其与船体结构的甲板换能器所对应的收放结构之间的实时斜距,同时利用两组导向控绳结构与收放结构同步相配合沿直线拉动稳定回收自容式ADCP仪器,进而通过两组位于导向控绳结构上方的角度监测结构一方面实时同步监控导向控绳结构进行拉动作用时的倾斜角度,并以倾斜角度为基础得到导向控绳结构与收放结构之间对应的比例关系,依据比例关系调控导向控绳结构与收放结构之间的收绳速度相匹配,另一方面将两组角度监测结构作为除收放结构以外的另两个定位点,依据测得的侧倾角度及实时斜距由系统计算给出两组角度监测结构作为另两个定位点分别与自容式ADCP仪器之间的实时斜距,进而根据三点斜距画圆得出交点有效获取自容式ADCP仪器漂浮于水面时的准确位置,并以此避免自容式ADCP仪器在浮球的作用下易受到风力影响漂移较快,作为运动目标定位较为困难,从而导致测得的海流数据不准确的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的拖曳式海流观测辅助装置的整体结构示意图。
图2为本发明实施例提供的拖曳式海流观测辅助装置中收放结构、导向控绳结构及角度监测结构的局部放大示意图。
图3为本发明实施例提供的拖曳式海流观测辅助装置中甲板换能器与自容式ADCP仪器之间的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的拖曳式海流观测辅助装置中导向控绳结构和角度监测结构的安装结构示意图。
图5为本发明实施例提供的拖曳式海流观测辅助装置中定位轴承的结构示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
船体结构1;
收放结构2:绳缆辊21、收放绳缆22;
自容式ADCP仪器3:无磁框架31、万向节32、下观测端33、浮球34、声学换能器35;
导向控绳结构4:固定安装架41、导向绳辊42、释放器导向绳43;
角度监测结构5:定位轴承51、轴承内圈511、轴承外圈512、传动套管52、绳体通道521、自适应转向座53、自适应转向槽531、旋转传动支板54、角度指针55、固定座56、角度盘57。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明实施例提供了一种如图1至图5所示的拖曳式海流观测辅助装置,包括船体结构1、收放结构2、自容式ADCP仪器3、导向控绳结构4和角度监测结构5,用以通过自容式ADCP仪器3作为海流观测单元投放至水中,当系统回收自容式ADCP仪器3时,自容式ADCP仪器3通过声学换能器35获取其与船体结构1的甲板换能器所对应的收放结构2之间的实时斜距,同时利用两组导向控绳结构4与收放结构2同步相配合沿直线拉动稳定回收自容式ADCP仪器3,进而通过两组位于导向控绳结构4上方的角度监测结构5一方面实时同步监控导向控绳结构4进行拉动作用时的倾斜角度,并以倾斜角度为基础得到导向控绳结构4与收放结构2之间对应的比例关系,依据比例关系调控导向控绳结构4与收放结构2之间的收绳速度相匹配,另一方面将两组角度监测结构5作为除收放结构2以外的另两个定位点,依据测得的侧倾角度及实时斜距由系统计算给出两组角度监测结构5作为另两个定位点分别与自容式ADCP仪器3之间的斜距,进而根据三点斜距画圆得出交点有效获取自容式ADCP仪器3漂浮于水面时的准确位置,并以此避免自容式ADCP仪器3在浮球的作用下易受到风力影响漂移较快,作为运动目标定位较为困难,从而导致无法获取其准确位置,测得的海流数据不准确的问题。具体设置如下:
如图1至图2所示,所述收放结构2固定安装于所述船体结构1的甲板,用以通过收放结构2完成对于自容式ADCP仪器3的水中释放与回收。
具体地,所述收放结构2包括绳缆辊21以及按序绕设于所述绳缆辊21的收放绳缆22,所述绳缆辊21为电动式绳缆辊21,所述收放绳缆22远离所述绳缆辊21的一端与所述自容式ADCP仪器3之间传动相连,用以通过电动式绳缆辊21带动收放绳缆22完成对自容式ADCP仪器3的释放与回收。
如图3所示,所述自容式ADCP仪器3包括无磁框架31以及分别装配设于所述无磁框架31的万向节32、浮球34和声学换能器35;其中,所述无磁框架31使用316L不锈钢制作的无磁小筏子;所述万向节32的底端固接有下观测端33,用以通过下观测端33完成既定的海洋观测功能;所述浮球34用于为整体仪器提供浮力;所述声学换能器35用于实时确定与船体结构1的甲板换能器之间斜距,所述甲板换能器固定设于所述收放结构2的后端。
请继续参考图1至图2,所述导向控绳结构4和所述角度监测结构5均设有两组,且两组分别一一对应位于所述收放结构2的两侧,用以分别自收放结构2连接的自容式ADCP仪器3两侧同时对其进行限位。
具体地,如图4所示,所述导向控绳结构4包括固定安装架41以及旋转装于所述固定安装架41的导向绳辊42和释放器导向绳43;其中,所述导向绳辊42为与所述电动式绳缆辊21同径设置的电动式导向绳辊42,且所述电动式导向绳辊42的电力输入端与对应控制模块的控制输出端之间通过电路相连,所述释放器导向绳43按序绕设于所述导向绳辊42,且所述释放器导向绳43远离所述导向绳辊42的一端与所述自容式ADCP仪器3之间传动相连,用以通过将两组导向控绳结构4的释放器导向绳43保持同等长度,并配合收放结构2的收放绳缆22辅助拉动自容式ADCP仪器3进行水面回收作业。
所述角度监测结构5设于所述导向控绳结构4的顶部,且所述释放器导向绳43自导向控绳结构4经过所述角度监测结构5与自容式ADCP仪器3之间传动相连,用以通过角度监测结构5实时监测释放器导向绳43的倾斜角度。
具体地,请参考图4和图5,所述角度监测结构5包括定位轴承51、传动套管52、自适应转向座53、旋转传动支板54、角度指针55、固定座56和角度盘57;其中,所述定位轴承51包括相转动设置的轴承内圈511和轴承外圈512,所述轴承外圈512与所述固定安装架41之间固接相连,所述固定座56固接于所述轴承外圈512的顶部,所述角度盘57呈半圆式固接于所述固定座56的顶部一侧,且所述角度盘57位于远离所述自容式ADCP仪器3的一侧。
所述传动套管52与所述轴承内圈511之间传动固接相连,且所述传动套管52具有一个与所述轴承内圈511内部相连通的绳体通道521,用以使释放器导向绳43能够自导向绳辊42依次穿过轴承内圈511和传动套管52;所述传动套管52穿过所述固定座56的中心延伸至所述固定座56的上方。
所述旋转传动支板54固定装配设于位于所述固定座56上方的传动套管52,用以使旋转传动支板54能够以传动套管52为中心进行转动;所述自适应转向座53固接于所述旋转传动支板54的一侧端,且所述自适应转向座53的顶部具有一个自适应转向槽531,所述自适应转向槽531的槽底面朝水面方向倾斜,所述释放器导向绳43延伸穿过所述自适应转向槽531;所述角度指针55固接于所述旋转传动支板54的另一侧端,且所述角度指针55位于所述角度盘57的度量范围内;用以使得自容式ADCP仪器3在通过收放绳缆22拉动回收而发生位置变化时,由于释放器导向绳43需要保持为拉直状态,因此释放器导向绳43的倾斜角度会随自容式ADCP仪器3的位置变化同步发生变化,进而释放器导向绳43会带动自适应转向座53及旋转传动支板54基于传动套管52为中心进行旋转,同时由旋转传动支板54进一步带动角度指针55在角度盘57的度量范围内指示角度,以此实现对于倾斜角度的实时测量。
需要说明的是,所述释放器导向绳43的绳体外径与所述自适应转向槽531的槽宽相等,用以保证释放器导向绳43在回收运动时不会在自适应转向槽531内部发生侧移,进而有助于保证对于实时角度测量的精确性。
优选地,所述自适应转向座53与所述甲板换能器之间处于同一高度且沿横向对应于船体结构1的尾端,用以能够基于测得的甲板换能器与声学换能器43之间的斜距,根据自适应转向座53的倾斜角度,方便灵活地得出自适应转向座53与自容式ADCP仪器3之间的斜距。
作为本实施例的可选方案,所述角度监测结构5包括智能角度仪,所述角度盘57作为智能角度仪的度量表盘,所述角度指针55作为智能角度仪的量针,且所述智能角度仪与其对应控制模块的控制输入端之间通过电路相连,或者,所述固定安装架41固接有一组图像识别摄像头,所述图像识别摄像头延伸至所述角度盘57的上方,且所述图像识别摄像头的图像获取端与所述角度盘57相对应,所述图像识别摄像头与其对应控制模块的控制输入端之间通过电路相连;用以使角度监测结构5能够实现将测得的导向控绳结构4的实时倾斜角度数据上传至控制模块,并由控制模块以此为基础调控导向控绳结构4的收绳速度与收放结构2之间相匹配,同时还可选择两组角度监测结构5作为另外两个定位点依据斜距及实时侧倾角度由系统计算给出自容式ADCP仪器3漂浮于水面时的准确位置,无需再进行船体的位置移动即可完成位置定位。
使用本实施例中的拖曳式海流观测辅助装置的方法,包括以下步骤:
S1:在自容式ADCP仪器3释放时,控制导向控绳结构4完全释放导向绳辊42,使释放器导向绳43向外延伸至最大长度,该步骤目的在于避免自容式ADCP仪器3在基于收放结构2释放的过程中受到释放器导向绳43的限制;
S2:基于收放结构2将自容式ADCP仪器3作为水中观测单元投放至水中;
S3:在将自容式ADCP仪器3释放后,自容式ADCP仪器3中的声学换能器43给出其与甲板换能器之间的实时斜距;
S4:在自容式ADCP仪器3通过收放结构2回收,且当角度监测结构5中的自适应转向座53与甲板换能器之间处于同一高度且沿横向对应于船体结构1时,控制两组导向控绳结构4与收放结构2同步启动运行,并控制导向控绳结构4中导向绳辊42的运行速度大于收放结构2中绳缆辊21的运行速度,直至两组角度监测结构5通过智能角度仪或图像识别摄像头获取到自适应转向座53向收放结构2一侧的倾斜角度相同后,导向绳辊42降速并在降速过程中验证两组测得倾斜角度是否保持稳定相同,若不稳定相同,则导向绳辊42重新提速并重复上述动作,若保持稳定相同,则验证两组导向控绳结构4与收放结构2均沿直线拉动稳定回收自容式ADCP仪器3。
基于自容式ADCP仪器3与甲板换能器之间测得的斜距以及测得的自适应转向座53倾斜角度对应的三角函数,实时获得自适应转向座53与自容式ADCP仪器3之间的斜距,同时基于自容式ADCP仪器3分别与甲板换能器和自适应转向座53之间斜距的比例关系,使导向绳辊42的转速降至与绳缆辊21的转速始终保持为相同的比例关系,最终获得实时的三点斜距并画圆得出交点,以此有效获取自容式ADCP仪器3的准确位置,确保其获取的海流数据准确性。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种拖曳式海流观测辅助装置,安装于船体结构,其特征在于,所述拖曳式海流观测辅助装置包括:
甲板换能器,设于所述船体结构;和自容式ADCP仪器,设于所述船体结构的外部;所述自容式ADCP仪器与所述甲板换能器之间通信相连,实时获得二者之间斜距;和收放结构,固定于所述船体结构;所述收放结构与所述自容式ADCP仪器之间传动相连,对所述自容式ADCP仪器完成释放和回收;和导向控绳结构,设有两组,两组所述导向控绳结构分别一一对应设于所述船体结构的两侧端;所述导向控绳结构与所述自容式ADCP仪器之间传动相连,在所述自容式ADCP仪器进行水面工作时辅助定位;以及角度监测结构,固定于所述导向控绳结构;所述角度监测结构位于所述导向控绳结构和所述自容式ADCP仪器之间传动相连的路径上,且在所述自容式ADCP仪器进行释放和回收时,所述角度监测结构实时获得所述导向控绳结构与所述自容式ADCP仪器之间传动的倾斜方向。
2.根据权利要求1所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述自容式ADCP仪器包括无磁框架以及分别装配设于所述无磁框架的万向节、浮球和声学换能器;
所述无磁框架为316L不锈钢制作的无磁小筏子;所述万向节的底端固接有下观测端,通过所述下观测端完成既定的海洋观测功能;所述浮球为整体仪器提供浮力;所述声学换能器实时确定与所述船体结构的甲板换能器之间斜距,所述甲板换能器固定设于所述收放结构的后端。
3.根据权利要求2所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述收放结构固定安装于所述船体结构,所述收放结构包括绳缆辊以及按序绕设于所述绳缆辊的收放绳缆;
所述绳缆辊为电动式绳缆辊,所述收放绳缆远离所述绳缆辊的一端与所述自容式ADCP仪器之间传动相连,通过所述电动式绳缆辊带动所述收放绳缆完成对所述自容式ADCP仪器的释放与回收。
4.根据权利要求3所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述导向控绳结构包括固定安装架以及旋转装于所述固定安装架的导向绳辊和释放器导向绳;
所述导向绳辊为与所述电动式绳缆辊同径设置的电动式导向绳辊,所述释放器导向绳按序绕设于所述导向绳辊,且所述释放器导向绳远离所述导向绳辊的一端与所述自容式ADCP仪器之间传动相连。
5.根据权利要求4所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述角度监测结构设有两组,且两组所述角度监测结构分别一一对应位于两组所述导向控绳结构的顶部;
所述释放器导向绳自所述导向控绳结构经所述角度监测结构与所述自容式ADCP仪器之间传动相连。
6.根据权利要求5所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述角度监测结构包括定位轴承、传动套管、自适应转向座、旋转传动支板、角度指针、固定座和角度盘;
所述定位轴承包括相转动设置的轴承内圈和轴承外圈,所述轴承外圈与所述固定安装架之间固接相连,所述固定座固接于所述轴承外圈的顶部,所述角度盘呈半圆式固接于所述固定座的顶部一侧,且所述角度盘位于远离所述自容式ADCP仪器的一侧;
所述传动套管与所述轴承内圈之间传动固接相连,且所述传动套管具有一个与所述轴承内圈内部相连通的绳体通道,所述释放器导向绳自所述导向绳辊依次穿过所述轴承内圈和所述传动套管;所述传动套管穿过所述固定座的中心延伸至所述固定座的上方;
所述旋转传动支板固定装配设于位于所述固定座上方的传动套管,所述自适应转向座固接于所述旋转传动支板的一侧端,且所述自适应转向座的顶部具有一个自适应转向槽,所述自适应转向槽的槽底面朝水面方向倾斜,所述释放器导向绳延伸穿过所述自适应转向槽;所述角度指针固接于所述旋转传动支板的另一侧端,且所述角度指针位于所述角度盘的度量范围内。
7.根据权利要求6所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述自适应转向座与所述甲板换能器之间处于同一高度且沿横向对应于船体结构的尾端。
8.根据权利要求7所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述释放器导向绳的绳体外径与所述自适应转向槽的槽宽相等。
9.根据权利要求8所述的拖曳式海流观测辅助装置,其特征在于,
所述角度监测结构包括智能角度仪,所述角度盘作为智能角度仪的度量表盘,所述角度指针作为智能角度仪的量针,且所述智能角度仪与其对应的控制模块的控制输入端之间通过电路相连;
或者,所述固定安装架固接有图像识别摄像头,所述图像识别摄像头延伸至所述角度盘上方,且所述图像识别摄像头的图像获取端与所述角度盘相对应,所述图像识别摄像头与其对应控制模块的控制输入端之间通过电路相连。
10.使用如权利要求9所述的拖曳式海流观测辅助装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在自容式ADCP仪器释放时,控制导向控绳结构完全释放导向绳辊,使释放器导向绳向外延伸至最大长度;
S2:基于收放结构将自容式ADCP仪器作为水中观测单元投放至水中;
S3:在将自容式ADCP仪器释放后,自容式ADCP仪器中的声学换能器给出其与甲板换能器之间的实时斜距;
S4:在自容式ADCP仪器通过收放结构回收,且当角度监测结构中的自适应转向座与甲板换能器处于同一高度且沿横向对应于船体结构时,控制两组导向控绳结构与收放结构同步启动运行,并控制导向控绳结构中导向绳辊的运行速度大于收放结构中绳缆辊的运行速度,直至两组角度监测结构通过智能角度仪或图像识别摄像头获取到自适应转向座向收放结构一侧的倾斜角度相同后,导向绳辊降速并在降速过程中验证两组测得倾斜角度是否保持稳定相同,若不稳定相同,则导向绳辊重新提速并重复上述动作,若保持稳定相同,则验证两组导向控绳结构与收放结构均沿直线拉动稳定回收自容式ADCP仪器;
基于自容式ADCP仪器与甲板换能器之间测得的斜距以及测得的自适应转向座倾斜角度对应的三角函数,实时获得自适应转向座与自容式ADCP仪器之间的斜距,同时基于自容式ADCP仪器分别与甲板换能器和自适应转向座之间斜距的比例关系,使导向绳辊的转速降至与绳缆辊的转速始终保持为相同的比例关系,最终获得实时的三点斜距并画圆得出交点。
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