CN115675869A - 海洋水文探测仪器投放装置和投放与探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海洋水文探测仪器投放装置和投放与探测方法，属于海洋水文要素测量技术领域。该投放装置包括外部罩体、投放组件和控制器。外部罩体呈圆柱状且侧壁上开设有投放口，投放口处设置有可开合的舱门，外部罩体的侧壁上还设置有转接板。投放组件包括第一转轮、第二转轮、第一驱动装置、第二驱动装置、多个第一装夹套筒和多个第二装夹套筒，第一驱动装置能够驱动第一转轮转动，第一装夹套筒和对应的第二装夹套筒用于承装探测仪器，第二驱动装置能够拉动连接杆，使得探测仪器由投放口脱离外部罩体。采用该投放装置和投放与探测方法，能够降低海洋水文探测仪器在目标海洋区域内的投放位置偏差，提高海洋研究作业的效率和精度。

Description

海洋水文探测仪器投放装置和投放与探测方法

技术领域

本发明涉及海洋水文要素测量技术领域，特别涉及一种海洋水文探测仪器投放装置和投放与探测方法。

背景技术

在对海洋气象环境研究中，通常需要采集到大量的海洋水文数据。在相关技术中心，通常将水文探测仪器设置在空投载体上，通过地基或者船载远程投掷的方式，将水文探测仪器发射投放到海洋的目标区域。其中水文探测仪器通常包括探空仪和温盐深仪，利用探空仪探测目标区域的海洋气象要素；利用温盐深仪在海面以下探测海洋温盐深剖面要素信息等水文要素。

采用相关技术中的投放方式，海洋水文探测仪器的投放落点主要基于火箭等空投载体在目标海洋区域的落点，而在空投载体下落的过程中，受目标海洋区域上方的恶劣天气，以及海面状况影响，海洋水文探测仪器的投放落点往往会出现较大偏移，导致海洋水文探测仪器所检测到的数据与指定监测区域的实际数据出现偏差，影响了海洋研究作业的效率和精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种海洋水文探测仪器投放装置和投放与探测方法，能够降低海洋水文探测仪器在目标海洋区域内的投放位置偏差，提高海洋研究作业的效率和精度。技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种海洋水文探测仪器投放装置，包括：外部罩体，所述外部罩体呈圆柱状且在轴线方向上的两端封闭，所述外部罩体的侧壁上开设有投放口，所述投放口处设置有可开合的舱门，所述外部罩体的侧壁上还设置有用于与无人机连接的转接板，所述转接板和所述投放口相对于所述外部罩体的轴线对称布置；

投放组件，位于所述外部罩体内部，包括第一转轮、第二转轮、第一驱动装置、第二驱动装置、多个第一装夹套筒和多个第二装夹套筒，所述第一转轮和所述第二转轮与所述外部罩体同轴且可转动地设置于所述外部罩体的两端，所述第一驱动装置被配置为能够驱动所述第一转轮转动，所述多个第一装夹套筒和所述第二装夹套筒一一对应且同轴布置，所述第一装夹套筒和所述第二装夹套筒的轴线与所述外部罩体的轴线平行，所述第一装夹套筒和对应的所述第二装夹套筒的开口相对布置以用于承装探测仪器，所述多个第一装夹套筒沿所述第一转轮的周向等角度间隔布置，所述第一装夹套筒的一端凸出设置有连接杆，所述连接杆可滑动地穿设于所述第一转轮中，所述多个第二装夹套筒固定连接于所述第二转轮，所述第二驱动装置被配置为能够拉动所述连接杆，以使所述第一装夹套筒向远离对应的所述第二装夹套筒的方向移动，使得所述探测仪器由所述投放口脱离所述外部罩体；

控制器，设置于所述外部罩体内，所述控制器与所述舱门、所述第一驱动装置和第二驱动装置电连接。

可选地，所述外部罩体的两端均设置有呈流线型的整流罩，所述整流罩具有与所述外部罩体内部连通的内腔。

可选地，第二驱动装置与所述第一装夹套筒位于所述第一转轮的两侧，所述第二驱动装置包括驱动电机、连接支架、传动齿轮和齿条，所述连接支架固定安装于所述整流罩的内腔中且与所述第一装夹套筒分别位于所述第一转轮两侧，所述驱动电机连接于所述连接支架上且输出轴与所述传动齿轮传动连接，所述传动齿条沿所述外部罩体的轴向布置且可滑动地安装于所述连接支架上，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合，所述传动齿条的一端具有挂钩，所述连接杆的端部设置有与所述挂钩相匹配的挂扣。

可选地，所述连接杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述第一装夹套筒连接，所述复位弹簧的另一端与所述第一转轮面向所述第二转轮的一侧面连接。

可选地，所述第一装夹套筒内部设置有紧固弹簧，所述紧固弹簧与所述连接杆同轴，所述紧固弹簧的一端与所述第一装夹套筒的筒底面连接，所述紧固弹簧的另一端连接有与所述筒底面平行的抵接板。

可选地，所述海洋水文探测仪器投放装置还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述控制器电连接，所述第三驱动装置与所述第二转轮传动连接，所述第三驱动装置被配置为能够驱动所述第二转轮与所述第一转轮同步转动。

可选地，所述海洋水文探测仪器投放装置还包括推进组件，所述推进组件包括GPS定位系统和两个螺旋推进器，所述GPS定位系统被配置为能够与所述无人机进行信号收发，所述GPS定位系统和所述两个螺旋推进器均与所述控制器电连接，所述两个螺旋推进器连接于所述外部罩体上且相对于所述投放口对称布置。

可选地，所述外部罩体的两端内部均设置有配重块，所述两个配重块在所述外部罩体的轴线方向上与所述投放口共线布置。

可选地，所述探测仪器包括但不限于探空仪和温盐深仪。

第二方面，本发明实施例提供了一种投放与探测方法，基于前述第一方面所述的海洋水文探测仪器投放装置实现，该投放和探测方法包括：

步骤1、将所述探测仪器通过所述第一装夹套筒和所述第二装夹套筒夹持装载于所述外部罩体内部；

步骤2、利用无人机携带所述海洋水文探测仪器投放装置到达目标海洋区域；

步骤3、通过所述控制器接收第一控制指令，以控制所述舱门打开；

步骤4、通过所述控制器接收第二控制指令，以控制所述第一驱动装置驱动所述第一转轮和所述第二转轮转动，使所述探测仪器移动到正对所述投放口；

步骤5、通过所述控制器接收第三控制指令，以控制所述第二驱动装置拉动所述连接杆，以使所述第一装夹套筒向远离对应的所述第二装夹套筒的方向移动，使得所述探测仪器由所述投放口脱离所述外部罩体；

步骤6、在所述目标海洋区域重复所述步骤3至步骤5，以对所述探测仪器进行多次投放，以利用复数所述探测仪器进行探测。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

采用本发明实施例所提供的海洋水温探测仪器投放装置，其利用外部罩体所形成的内部空间，配合投放组件实现对复数探测仪器的装夹挂载，并通过转接板与无人机进行对接。在进行海洋水文数据探测时，可以通过无人机运输至目标海洋区域，利用转轮弹夹式的投放组件将多个探测仪器依次转动到投放口处，并在控制器的操控下进行松脱投放。利用多个探测仪器在目标海洋区域进行多点探测和水文数据收集，并通过无人机的数据处理平台在上空进行数据收集和回传。科研人员可以通过所收集到的多点数据，对目标海洋区域的水文要素进行综合性评估，进而降低因投放落点出现偏移不准确，，而导致的海洋水文探测仪器所检测到的数据与指定监测区域的实际数据出现偏差所带来的影响。无需对同一目标海洋区域进行多次探测，从而提高海洋研究作业的效率和精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种海洋水文探测仪器投放装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种海洋水文探测仪器投放装置的正视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的投放组件一侧的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的投放组件另一侧的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的投放组件的俯视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的投放组件的局部结构示意图；

图7是本发明实施例提供的第二驱动装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种海洋水文探测仪器投放装置的俯视结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种海洋水文探测仪器投放装置的正视结构示意图；

图10是本发明实施例提供的海洋水文探测仪器投放装置的控制结构框图；

图11是本发明实施例提供的投放与探测方法的流程图。

图中：1-外部罩体；2-投放组件；3-控制器；4-推进组件；11-投放口；12-舱门；13-转接板；14-整流罩；21-第一转轮；22-第二转轮；23-第一驱动装置；24-第二驱动装置；25-第一装夹套筒；26-第二装夹套筒；27-第三驱动装置；28-配重块；41-GPS定位系统；42-螺旋推进器；241-驱动电机；242-连接支架；243-传动齿轮；244-传动齿条；251-连接杆；252-紧固弹簧；253-抵接板；2441-挂钩；2511-挂扣；2512-复位弹簧；a-第一开口；b-第二开口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中心，通常将水文探测仪器设置在空投载体上，通过地基或者船载远程投掷的方式，将水文探测仪器发射投放到海洋的目标区域。其中水文探测仪器通常包括探空仪和温盐深仪，利用探空仪探测目标区域的海洋气象要素；利用温盐深仪在海面以下探测海洋温盐深剖面要素信息等水文要素。

采用相关技术中的投放方式，海洋水文探测仪器的投放落点主要基于火箭等空投载体在目标海洋区域的落点，而在空投载体下落的过程中，受目标海洋区域上方的恶劣天气，以及海面状况影响，海洋水文探测仪器的投放落点往往会出现较大偏移，导致海洋水文探测仪器所检测到的数据与指定监测区域的实际数据出现偏差，影响了海洋研究作业的效率和精度。

图1是本发明实施例提供的一种海洋水文探测仪器投放装置的立体结构示意图。图2是本发明实施例提供的一种海洋水文探测仪器投放装置的正视结构示意图。图3是本发明实施例提供的投放组件一侧的结构示意图。图4是本发明实施例提供的投放组件另一侧的结构示意图。图5是本发明实施例提供的投放组件的俯视结构示意图。图6是本发明实施例提供的投放组件的局部结构示意图。图7是本发明实施例提供的第二驱动装置的结构示意图。如图1至图7所示，通过实践，本发明实施例提供了一种海洋水文探测仪器投放装置，包括外部罩体1、投放组件2和控制器3。

其中，外部罩体1呈圆柱状且在轴线方向上的两端封闭，外部罩体1的侧壁上开设有投放口11，投放口11处设置有可开合的舱门12，外部罩体1的侧壁上还设置有用于与无人机连接的转接板13，转接板13和投放口11相对于外部罩体1的轴线对称布置。

投放组件2，位于外部罩体1内部，包括第一转轮21、第二转轮22、第一驱动装置23、第二驱动装置24、多个第一装夹套筒25和多个第二装夹套筒26。第一转轮21和第二转轮22与外部罩体1同轴且可转动地设置于外部罩体1的两端，第一驱动装置23被配置为能够驱动第一转轮21转动。多个第一装夹套筒25和第二装夹套筒26一一对应且同轴布置，第一装夹套筒25和第二装夹套筒26的轴线与外部罩体1的轴线平行，第一装夹套筒25和对应的第二装夹套筒26的开口相对布置以用于承装探测仪器。多个第一装夹套筒25沿第一转轮21的周向等角度间隔布置，第一装夹套筒25的一端凸出设置有连接杆251，连接杆251可滑动地穿设于第一转轮21中，多个第二装夹套筒26固定连接于第二转轮22。第二驱动装置24被配置为能够拉动连接杆251，以使第一装夹套筒25向远离对应的第二装夹套筒26的方向移动，使得探测仪器由投放口11脱离外部罩体1。

控制器3设置于外部罩体1内，控制器3与舱门12、第一驱动装置23和第二驱动装置24电连接。

在本发明实施例中，在进行海洋水文数据探测时，首先将探空仪和/或温盐深仪等整体呈柱状的探测仪器的两端分别安装在第一装夹套筒25和第二装夹套筒26的对侧开口中，实现装夹固定。投放组件2内包括多组对应的第一装夹套筒25和第二装夹套筒26，能够实现复数探测仪器的装载。在完成探测仪器的装载后，则通过控制器3控制舱门12关闭，使投放口11密封，最后利用转接板13将外部罩体1与无人机进行对接，以将投放装置整体挂载于无人机上。

之后，即可遥控无人机由路基或者船舶上起飞，将投放装置与探测仪器一同运输到目标海洋区域上方，此时无人机收到科研人员远程发送的指令后，即可同步传达到投放装置的控制器3中，控制器3首先控制舱门12打开，以使投放口11外露。之后通过向第一驱动装置23发送控制指令，驱动第一转轮21同时带动第二转轮22旋转，将位于一组第一装夹套筒25和第二装夹套筒26之间的探测仪器转动到投放口11处，实现类似转轮弹夹的换位旋转，位置切换方便，占用体积小，可以将复数探测仪器绕外部罩体1的轴向集成存储于内部。之后通过向第二驱动装置24发送控制指令，利用第二驱动装置24拉动连接杆251，使第一装夹套筒25向远离对应的第二装夹套筒26的方向移动。当使第一装夹套筒25开口处和第二装夹套筒26的开口处的间距大于探测仪器的长度时，即解除了对探测仪器的装夹定位，使探测仪器能够由投放口11脱离外部罩体1，完成一轮投放。之后在无人机持续在目标海洋区域上方进行盘旋的过程中，可以重复进行前述步骤，以在目标海洋区域进行多个探测仪器的投放。

采用本发明实施例所提供的海洋水温探测仪器投放装置，其利用外部罩体1所形成的内部空间，配合投放组件2实现对复数探测仪器的装夹挂载，并通过转接板13与无人机进行对接。在进行海洋水文数据探测时，可以通过无人机运输至目标海洋区域，利用转轮弹夹式的投放组件2将多个探测仪器依次转动到投放口11处，并在控制器3的操控下进行松脱投放。利用多个探测仪器在目标海洋区域进行多点探测和水文数据收集，并通过无人机的数据处理平台在上空进行数据收集和回传。科研人员可以通过所收集到的多点数据，对目标海洋区域的水文要素进行综合性评估，进而降低因投放落点出现偏移不准确，而导致的海洋水文探测仪器所检测到的数据与指定监测区域的实际数据出现偏差所带来的影响。无需对同一目标海洋区域进行多次探测，从而提高海洋研究作业的效率和精度。

示例性地，在本发明实施例中，探测仪器可以为探空仪，探空仪中具备GPS定位传感器，无人机的数据处理平台与探空仪在一定距离范围内可感应其位置，探空仪降落出去后无人机失去探空仪位置信息即表示探空仪顺利降落，否则表示探空仪未降落。降落的探空仪直接将采集的数据返回无人机的数据处理平台；或者温盐深仪，温盐深仪降落于海面以下后，将探测到的海洋温盐深剖面要素信息等水文数据回传到上方盘旋的无人机数据处理平台中。

可选地，外部罩体1的两端均设置有呈流线型的整流罩14，整流罩14具有与外部罩体1内部连通的内腔。示例性地，在本发明实施例中，整流罩14由炭纤维复合材料制成，其为与筒状的外部罩体1两端连接的圆弧锥状结构，外表面为流线型，便于提高其挂载在无人机上时端部迎风受载能力，减少风阻。同时其内部为腔体与外部罩体1的内部连通，可以扩大外部罩体1的内部空间体积，用于对内部零件的封装和承载。

可选地，第二驱动装置24与第一装夹套筒25位于第一转轮21的两侧，第二驱动装置24包括驱动电机241、连接支架242、传动齿轮243和齿条244，连接支架242固定安装于整流罩14的内腔中且与第一装夹套筒25分别位于第一转轮21两侧，驱动电机241连接于连接支架242上且输出轴与传动齿轮243传动连接，传动齿条244沿外部罩体1的轴向布置且可滑动地安装于连接支架242上，传动齿条244与传动齿轮243啮合，传动齿条244的一端具有挂钩2441，连接杆251的端部设置有与挂钩2441相匹配的挂扣2511。示例性地，在本发明实施例中，在常规状态下，传动齿条244一端的挂钩2441在驱动电机241和传动齿轮243的正转驱动下伸到靠近第一转轮21背向第二转轮22的端面处。挂钩2441上设置有沿第一转轮21的周向延伸的第一开口a，且在面向第一转轮21的方向设置有第二开口b，挂钩2441在第一转轮21的径向截面上呈夹爪状。在第一转轮21由第一驱动装置23驱动而转动的同时，连接杆251穿过第一转轮21的一端连带挂扣2511也一同转动。当需要投放的探测仪器转动到正对投放口11时，对应的挂扣2511也沿其转动方向由第一开口a和第二开口b的一侧正好卡入挂钩2441中，此时通过驱动电机241驱动传动齿轮翻转，带动齿条244和挂钩2441向远离第一转轮21的方向滑动，进而拉动挂钩2441、连接杆251和第一装夹套筒25，从而解除第一装夹套筒25和第二装夹套筒26对探测仪器的装夹固定，实现对探测仪器的投放。传动结构简单高效，集成度高，有效利用外部罩体1一端的在整流罩14的内部空间。

可选地，连接杆251上套设有复位弹簧2512，复位弹簧2512的一端与第一装夹套筒25连接，复位弹簧2512的另一端与第一转轮21面向第二转轮22的一侧面连接。示例性地，在本发明实施例中，在完成一次拉动第一装夹套筒25以解除对探测仪器的装夹固定的同时，连接于第一转轮21和第一装夹套筒25之间的复位弹簧2512也相应受到挤压而收缩。当需要进行下一个探测仪器的投放时，随着第一转轮21的旋转，挂扣2511也会随之由第一开口a和第二开口b的另一侧离开挂钩2441。在外部罩体1的轴线方向上，在失去了挂钩2441的连接限位后，复位弹簧2512即会在自身拉力作用下回弹，进而将第一装夹套筒25顶回初始位置，实现自动复位，避免在后续旋转过程中发生干涉。

可选地，第一装夹套筒25内部设置有紧固弹簧252，紧固弹簧252与连接杆251同轴，紧固弹簧252的一端与第一装夹套筒25的筒底面连接，紧固弹簧252的另一端连接有与筒底面平行的抵接板253。示例性地，在本发明实施例中，通过在第一装夹套筒25内增设由紧固弹簧252和抵接板253组成的顶紧结构，在进行探测仪器的正常装夹时，探测仪器的一端会顶紧抵接板253进而将紧固弹簧252压缩。而在第一装夹套筒25被拉动，解除第一装夹套筒25和第二装夹套筒26对探测仪器的装夹固定时，第二装夹套筒26不再对探测仪器的另一端进行顶紧，此时紧固弹簧252便会在自身弹力作用下回弹，进而通过抵接板253将探测仪器由第一装夹套筒25中顶出并由投放口11脱离外部罩体1，保证探测仪器与投放组件2的稳定分离。

可选地，海洋水文探测仪器投放装置还包括第三驱动装置27，第三驱动装置27与控制器3电连接，第三驱动装置27与第二转轮22传动连接，第三驱动装置27被配置为能够驱动第二转轮22与第一转轮21同步转动。示例性地，在本发明实施例中，通过配套增设驱动第二转轮22的第三驱动装置27，保证在进行探测仪器投放位置切换时，第二转轮22与第一转轮21能够始终保持匀速同步转动，保证两者的同轴度，避免因转动速度不一导致探测仪器在转动时相对于外部罩体1的轴线产生倾斜，使在夹持于两者之间的探测仪器在解除装夹固定时，能以正确的姿态由长方形的投放口11稳定脱离。

图8是本发明实施例提供的另一种海洋水文探测仪器投放装置的俯视结构示意图。图9是本发明实施例提供的另一种海洋水文探测仪器投放装置的正视结构示意图；图10是本发明实施例提供的海洋水文探测仪器投放装置的控制结构框图。如图8至图10所示，可选地，海洋水文探测仪器投放装置还包括推进组件4，推进组件4包括GPS定位系统41和两个螺旋推进器42，GPS定位系统41被配置为能够与无人机进行信号收发，GPS定位系统41和两个螺旋推进器42均与控制器3电连接，两个螺旋推进器42连接于外部罩体1上且相对于投放口11对称布置。示例性地，在本发明实施例的另一种可能实现的方式中，为了进一步提高了探测仪器的投放精确度，特别是进行温盐深仪的投放时，海洋水文探测仪器投放装置的外部罩体1可以设置为整体脱离式。在跟随无人机运输到目标海洋区域上方后，无人机可以解除与转接板13的连接，使外部罩体1整体由无人机上掉落并由低空投放到海面上。在无人机的所发出的信号引导下，可以通过GPS定位系统41确认当前投放位置坐标和目标投放位置坐标之间的偏差，并利用两个螺旋推进器42在海面上进行移动，以向目标投放位置坐标点靠近，在到达目标投放位置坐标点的预设半径范围内后，再直接在面上执行前述的投放步骤，以实现对温盐深仪的准确投放，进一步提高了海洋研究作业的效率和精度。

可选地，外部罩体1的两端内部均设置有配重块28，两个配重块28在外部罩体1的轴线方向上与投放口11共线布置。示例性地，在本发明实施例中，通过在外部罩体1内部靠近投放口11两端的位置设置配重块28，在整体投放到海面上后，外部罩体1可以在配重块28的重力作用下实现自我姿态调整，保证投放口11可以正对海平面以下，保证在舱门12打开后，探测仪器可以由投放口11顺利投放入海洋中。

图11是本发明实施例提供的投放与探测方法的流程图。如图11所示，本发明实施例还提供了一种投放与探测方法，基于图1至图10所述的海洋水文探测仪器投放装置实现，该投放方法包括以下步骤：

S1，将探测仪器通过第一装夹套筒25和第二装夹套筒26夹持装载于外部罩体1内部。

S2，利用无人机携带海洋水文探测仪器投放装置到达目标海洋区域。

S3，通过控制器3接收第一控制指令，以控制舱门12打开。

S4，通过控制器3接收第二控制指令，以控制第一驱动装置23驱动第一转轮21和第二转轮22转动，使探测仪器移动到正对投放口11 。

S5，通过控制器3接收第三控制指令，以控制第二驱动装置24拉动连接杆251，以使第一装夹套筒25向远离对应的第二套筒的方向移动，使得探测仪器由投放口11脱离外部罩体1。

S6，在目标海洋区域重复S3至S5，以对探测仪器进行多次投放，以利用复数探测仪器进行探测。

具体地。在进行海洋水文数据探测时，首先将探空仪和/或温盐深仪等整体呈柱状的探测仪器的两端分别安装在第一装夹套筒25和第二装夹套筒26的对侧开口中，实现装夹固定。投放组件2内包括多组对应的第一装夹套筒25和第二装夹套筒26，能够实现复数探测仪器的装载。在完成探测仪器的装载后，则通过控制器3控制舱门12关闭，使投放口11密封，最后利用转接板13将外部罩体1与无人机进行对接，以将投放装置整体挂载于无人机上。之后，即可遥控无人机由路基或者船舶上起飞，将投放装置与探测仪器一同运输到目标海洋区域上方，此时无人机收到科研人员远程发送的指令后，即可同步传达到投放装置的控制器3中，控制器3首先控制舱门12打开，以使投放口11外露。之后通过向第一驱动装置23发送控制指令，驱动第一转轮21同时带动第二转轮22旋转，将位于一组第一装夹套筒25和第二装夹套筒26之间的探测仪器转动到投放口11处，实现类似转轮弹夹的换位旋转，位置切换方便，占用体积小，可以将复数探测仪器绕外部罩体1的轴向集成存储于内部。之后通过向第二驱动装置24发送控制指令，利用第二驱动装置24拉动连接杆251，使第一装夹套筒25向远离对应的第二装夹套筒26的方向移动。当使第一装夹套筒25开口处和第二装夹套筒26的开口处的间距大于探测仪器的长度时，即解除了对探测仪器的装夹定位，使探测仪器能够由投放口11脱离外部罩体1，完成一轮投放。之后在无人机持续在目标海洋区域上方进行盘旋的过程中，可以重复进行前述步骤，以在目标海洋区域进行多个探测仪器的投放。

采用本发明实施例所提供的海洋水温探测仪器投放装置和上述投放方法，其利用外部罩体1所形成的内部空间，配合投放组件2实现对复数探测仪器的装夹挂载，并通过转接板13与无人机进行对接。在进行海洋水文数据探测时，可以通过无人机运输至目标海洋区域，利用转轮弹夹式的投放组件2将多个探测仪器依次转动到投放口11处，并在控制器3的操控下进行松脱投放。利用多个探测仪器在目标海洋区域进行多点探测和水文数据收集，并通过无人机的数据处理平台在上空进行数据收集和回传。科研人员可以通过所收集到的多点数据，对目标海洋区域的水文要素进行综合性评估，进而降低因投放落点出现偏移不准确，而导致的海洋水文探测仪器所检测到的数据与指定监测区域的实际数据出现偏差所带来的影响。无需对同一目标海洋区域进行多次探测，从而提高海洋研究作业的效率和精度。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件极其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，包括：

外部罩体（1），所述外部罩体（1）呈圆柱状且在轴线方向上的两端封闭，所述外部罩体（1）的侧壁上开设有投放口（11），所述投放口（11）处设置有可开合的舱门（12），所述外部罩体（1）的侧壁上还设置有用于与无人机连接的转接板（13），所述转接板（13）和所述投放口（11）相对于所述外部罩体（1）的轴线对称布置；

投放组件（2），位于所述外部罩体（1）内部，包括第一转轮（21）、第二转轮（22）、第一驱动装置（23）、第二驱动装置（24）、多个第一装夹套筒（25）和多个第二装夹套筒（26），所述第一转轮（21）和所述第二转轮（22）与所述外部罩体（1）同轴且可转动地设置于所述外部罩体（1）的两端，所述第一驱动装置（23）被配置为能够驱动所述第一转轮（21）转动，所述多个第一装夹套筒（25）和所述第二装夹套筒（26）一一对应且同轴布置，所述第一装夹套筒（25）和所述第二装夹套筒（26）的轴线与所述外部罩体（1）的轴线平行，所述第一装夹套筒（25）和对应的所述第二装夹套筒（26）的开口相对布置以用于承装探测仪器，所述多个第一装夹套筒（25）沿所述第一转轮（21）的周向等角度间隔布置，所述第一装夹套筒（25）的一端凸出设置有连接杆（251），所述连接杆（251）可滑动地穿设于所述第一转轮（21）中，所述多个第二装夹套筒（26）固定连接于所述第二转轮（22），所述第二驱动装置（24）被配置为能够拉动所述连接杆（251），以使所述第一装夹套筒（25）向远离对应的所述第二装夹套筒（26）的方向移动，使得所述探测仪器由所述投放口（11）脱离所述外部罩体（1）；

控制器（3），设置于所述外部罩体（1）内，所述控制器（3）与所述舱门（12）、所述第一驱动装置（23）和第二驱动装置（24）电连接。

2.根据权利要求1所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述外部罩体（1）的两端均设置有呈流线型的整流罩（14），所述整流罩（14）具有与所述外部罩体（1）内部连通的内腔。

3.根据权利要求2所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，第二驱动装置（24）与所述第一装夹套筒（25）位于所述第一转轮（21）的两侧，所述第二驱动装置（24）包括驱动电机（241）、连接支架（242）、传动齿轮（243）和齿条（244），所述连接支架（242）固定安装于所述整流罩（14）的内腔中且与所述第一装夹套筒（25）分别位于所述第一转轮（21）两侧，所述驱动电机（241）连接于所述连接支架（242）上且输出轴与所述传动齿轮（243）传动连接，所述传动齿条（244）沿所述外部罩体（1）的轴向布置且可滑动地安装于所述连接支架（242）上，所述传动齿条（244）与所述传动齿轮（243）啮合，所述传动齿条（244）的一端具有挂钩（2441），所述连接杆（251）的端部设置有与所述挂钩（2441）相匹配的挂扣（2511）。

4.根据权利要求3所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述连接杆（251）上套设有复位弹簧（2512），所述复位弹簧（2512）的一端与所述第一装夹套筒（25）连接，所述复位弹簧（2512）的另一端与所述第一转轮（21）面向所述第二转轮（22）的一侧面连接。

5.根据权利要求4所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述第一装夹套筒（25）内部设置有紧固弹簧（252），所述紧固弹簧（252）与所述连接杆（251）同轴，所述紧固弹簧（252）的一端与所述第一装夹套筒（25）的筒底面连接，所述紧固弹簧（252）的另一端连接有与所述筒底面平行的抵接板（253）。

6.根据权利要求1所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述海洋水文探测仪器投放装置还包括第三驱动装置（27），所述第三驱动装置（27）与所述控制器（3）电连接，所述第三驱动装置（27）与所述第二转轮（22）传动连接，所述第三驱动装置（27）被配置为能够驱动所述第二转轮（22）与所述第一转轮（21）同步转动。

7.根据权利要求1至6任一项所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述海洋水文探测仪器投放装置还包括推进组件（4），所述推进组件（4）包括GPS定位系统（41）和两个螺旋推进器（42），所述GPS定位系统（41）被配置为能够与所述无人机进行信号收发，所述GPS定位系统（41）和所述两个螺旋推进器（42）均与所述控制器（3）电连接，所述两个螺旋推进器（42）连接于所述外部罩体（1）上且相对于所述投放口（11）对称布置。

8.根据权利要求7所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述外部罩体（1）的两端内部均设置有配重块（28），所述两个配重块（28）在所述外部罩体（1）的轴线方向上与所述投放口（11）共线布置。

9.根据权利要求1至6任一项所述的海洋水文探测仪器投放装置，其特征在于，所述探测仪器包括但不限于探空仪和温盐深仪。

10.一种投放和探测方法，其特征在于，所述投放方法和探测方法基于如权利要求1至9任一项所述的海洋水文探测仪器投放装置实现，所述投放和探测方法包括：

步骤1、将所述探测仪器通过所述第一装夹套筒（25）和所述第二装夹套筒（26）夹持装载于所述外部罩体（1）内部；

步骤2、利用无人机携带所述海洋水文探测仪器投放装置到达目标海洋区域；

步骤3、通过所述控制器（3）接收第一控制指令，以控制所述舱门（12）打开；

步骤4、通过所述控制器（3）接收第二控制指令，以控制所述第一驱动装置（23）驱动所述第一转轮（21）和所述第二转轮（22）转动，使所述探测仪器移动到正对所述投放口（11）；

步骤5、通过所述控制器（3）接收第三控制指令，以控制所述第二驱动装置（24）拉动所述连接杆（251），以使所述第一装夹套筒（25）向远离对应的所述第二装夹套筒（26）的方向移动，使得所述探测仪器由所述投放口（11）脱离所述外部罩体（1）；

步骤6、在所述目标海洋区域重复所述步骤3至步骤5，以对所述探测仪器进行多次投放，以利用复数所述探测仪器进行探测。

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