CN118046706A - 一种三体四栖跨介质的无人航行器及其航行模式 - Google Patents

Abstract

本发明公开海洋和空中装备领域中的一种三体四栖跨介质的无人航行器及其航行模式，主体左右两侧各通过一个连接翼固定连接一个附体，主体中部上面设有一个能开合舱盖，舱盖正下方设置螺旋桨一，螺旋桨一下端同轴固定连接垂直布置的电动伸缩杆一的伸缩端；每个附体外侧分别固定连接两个左右水平的电动伸缩杆二，同一个附体外侧的两个电动伸缩杆二一前一后平行布置，每个电动伸缩杆二的伸缩端活动连接一个电动万向轮，电动万向轮外侧固定连接于一个轮毂电机驱动式车轮的中心内端，轮毂电机驱动式车轮中心外侧经电动伸缩杆三连接螺旋桨二，满足地面行驶模式、空中飞行模式、水平船行模式、水下潜航模式四栖作业需求，有效提高航行器的稳定性。

Description

一种三体四栖跨介质的无人航行器及其航行模式

技术领域

本发明属于海洋和空中装备领域，涉及一种航行器，具体是一种跨介质无人航行器。

背景技术

跨介质航行器是一种从水上或水下发射，既能在空中航行也能在水下航行的新型跨介质武器。跨介质航行器具有军民两用特性，其特点在于水下航行时可以规避敌舰的侦查，具有较好的隐蔽性；在敌舰的侦查范围外空中航行时具有较高的航速和效率。一般地，传统水下航行器由于航行阻力大、平台空间小以及重量限制等原因，需要航行器具有更大的动力以及操纵能力来确保水下航行器的安全和稳定性。另外，目前已经装备的各类型助飞航行器，利用空中运行的运载器如火箭、滑翔机等为传统航行器助飞，由水面平台发射，远距离空中助飞后入水实现水下精确打击。但助飞航行器受平台限制无法水下发射，只能单向由空入水进行单模式跨介质工作，导致发射隐蔽性差、突防手段欠缺等缺陷，直接影响其工作效能。然而一般的空中飞行器不具备水下以及陆地作业的能力，也不能完成多次出入水作业。现有的飞行器或潜艇类的航行器，也只能完成单一的水中或空中任务，当存在水中、水面与空中、地面任务同时需要执行时，飞行器或航行器便不能满足需求。

中国专利申请号为CN202021712073.0的文献中公开了一种变阻力跨介质航行器，通过水翼和主翼实现变阻力跨介质航行，在航行器前部增设可收放水翼，为起飞过程提供足够的升力，而在稳定运行工况中水翼收起以减小航行阻力。当航行器进行水中攻击时，抛弃主翼，减小航行阻力，增加航速。其航行器的设计以及制造较为复杂，且该航行器在稳定运行过程中水翼的收起虽然减少了一定的航行阻力，但同时也会影响到航行器的操纵性、机动性以及稳定性。

中国专利申请号为CN202222895471.6的文献中一种水空两栖跨介质飞行器，该飞行器可完成水下任务、水面任务以及空中任务，在空中具有气象监测、农业植保等功能，水下具有侦察敌情、水下作战和水底勘测功能，水面用于海面突发事件搜救等能力。但该飞行器无法满足陆地作业的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有航行器的不足，提供一种三体四栖跨介质无人航行器及其四种航行模式，能够实现空中飞行、陆地行驶、水面航行以及水下潜航。

本发明一种三体四栖跨介质的无人航行器采用以下技术方案：具有一个主体，在主体的左右两侧各通过一个连接翼固定连接一个附体，两个附体结构相同，相对于主体对称，主体的中部上面设有一个能开合舱盖，舱盖的正下方设置螺旋桨一，螺旋桨一下端同轴固定连接垂直布置的电动伸缩杆一的伸缩端；每个附体外侧分别固定连接两个左右水平的电动伸缩杆二，同一个附体外侧的两个电动伸缩杆二一前一后平行布置，所有电动伸缩杆二的中心轴均左右水平，每个电动伸缩杆二的伸缩端活动连接一个电动万向轮，电动万向轮外侧固定连接于一个轮毂电机驱动式车轮的中心内端，轮毂电机驱动式车轮中心外侧经电动伸缩杆三连接螺旋桨二，主体内部设有工控机、主体压载水舱和主体电机，每个附体内部设有附体压载水舱和附体电机，工控机分别经相应的控制电路连接舱盖、主体电机、附体电机、主体压载水舱和附体压载水舱，主体电机经相应的控制路分别连接螺旋桨一和电动伸缩杆一，附体电机经相应的控制电路分别连接电动伸缩杆二、电动万向轮、轮毂电机驱动式车轮、螺旋桨二以及电动伸缩杆三。

所述的三体四栖跨介质的无人航行器的航行模式的技术方案是：

地面行驶模式：舱盖闭合，所有的电动伸缩杆二在收缩状态，轮毂电机驱动式车轮的中心轴左右水平且与水平地面接触，工控机控制附体电机工作，控制轮毂电机驱动式车轮行驶，所有的电动伸缩杆三、螺旋桨二均收缩于相应的轮毂电机驱动式车轮内部且随着相应的轮毂电机驱动式车轮共同旋转；

空中飞行模式：工控机控制舱盖先打开，然后主体电机控制电动伸缩杆一向上伸出至最长后停止，螺旋桨一伸出舱盖，螺旋桨一旋转；工控机控制附体电机工作，带动所有的电动伸缩杆二同时向侧体的外侧伸出，附体电机控制电动万向轮带动轮毂电机驱动式车轮向上翻转90°整体脱离地面，轮毂电机驱动式车轮中心轴垂直于地面，附体电机控制所有的电动伸缩杆三同时垂直向上伸出，带动螺旋桨二伸出在轮毂电机驱动车轮正上方，螺旋桨二旋转；

水平船行模式：舱盖闭合，螺旋桨一与电动伸缩杆一收缩于主体内部上方，电动伸缩杆二、电动万向轮以及轮毂电机驱动式车轮的中心轴均平行于水平地面，轮毂电机驱动式车轮的中心轴左右水平；工控机控制电动万向轮向船尾的后下方翻转，使轮毂电机驱动式车轮的中心前后水平布置且位于水面下方，控制所有的电动伸缩杆三同时向轮毂电机驱动式车轮的正后方伸出，所有的螺旋桨二旋转。

水下潜航模式：舱盖闭合，螺旋桨一与电动伸缩杆一收缩于主体内部上方，轮毂电机驱动式车轮的中心轴前后水平布置，螺旋桨二旋转；工控机控制主体压载水舱和附体压载水舱进水下潜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明弥补了传统跨介质航行器的不足，采用一个主体和两个附体这种三体船的结构形式，大大减少了航行时的阻力，有效提高航行器的稳定性、增大载重能力以及提升操纵性能。

(2)该航行器的变形功能不仅满足了航行器复杂的四栖作业需求，还为其提供了更广阔的应用空间和灵活性。通过可变形的设计，航行器能够适应不同环境和任务需求，从而在水上、陆地和空中展现出多样化的功能和性能。

(3)主体与附体之间的连接翼不仅作为连接结构，还提供了航行器增强应用场景的功能。使得航行器能够进行数据通信、传输和接收，提供了相关任务所需的信号支持。

(4)采用螺旋桨一作为航行器飞行状态的主要动力系统，两侧附体对称布置的四套动力系统，能针对对应的工况进行调整，提供航行器行驶动力。

(5)在附体下方安有轮毂电机驱动式车轮和螺旋桨一体式的结构，其升降能力以及变形能力允许航行器在不同环境中进行适应性飞行或行驶，从而实现多用途任务。用螺旋桨二可提供多种动力，航行和潜航状态下提供推进力，同时也可在飞行状态下的螺旋升力。采用电动万向轮用于操控一体式结构方向。这些部件通过精确的连接方式实现协调工作。

(6)轮毂电机驱动式车轮结构的外端通过在轮毂结构的中心孔处安装传动轴和轴承与螺旋桨连接，从而确保有效的推进力传递；轮毂电机驱动式车轮内端则通过传动轴以及万向轮、电动伸缩杆与附体相连接，以实现灵活的操控和方向调整。使得该三体四栖跨介质无人航行器能够在不同的介质中自如运动，具备卓越的多功能性和适应性，可用于各种不同的应用场景，包括水上和陆地上的任务执行。

(7)在航行器两侧附体外侧的前后各布置轮毂电机驱动式车轮和螺旋桨一体式结构，主要通过独立或组合使用实现无人航行器的跨介质动作，由工控机发送控制信号通过电路传输至一体式结构衔接的驱动器来控制其姿态的变化以及转速达到改变推力的大小。

附图说明

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

图1为本发明所述的无人航行器在地面行驶模式示意图；

图2为本发明所述的无人航行器在空中飞行模式的前视结构示意图；

图3为本发明所述的无人航行器在水平船行以及水下潜航模式示意图；

图4为图2中螺旋桨一4和电动伸缩杆一5的连接结构放大图；

图5为图1中电动伸缩杆二7与电动万向轮8、轮毂电机驱动式车轮9、螺旋桨二10等装配结构放大图；

图6为图1中主体1及其内容结构布置示意图；

图7为图1中主附体2及其内容结构布置示意图；

图8为本发明所述的无人航行器的控制框图；

图中：1.主体；2.附体；3.连接翼；4.螺旋桨一；5.电动伸缩杆一；6.舱盖；7.电动伸缩杆二；8.电动万向轮；9.轮毂电机驱动式车轮；10.螺旋桨二；11.主体压载水舱；12.附体压载水舱；13.主体机舱；14.附体机舱；15.电池组；16.控制区；17.工控机；18.陀螺仪；19.锁扣；20.电动伸缩杆三；21.舵机；22.传感器及激光雷达；23.主体电机；24.附体电机。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本发明一种三体四栖跨介质的无人航行器具有一个主体1，在主体1的左右两侧各是一个附体2，附体2的外轮廓是流线型，两个附体2结构相同，沿主体1的中心左右对称，每个附体2各通过一个连接翼3固定在主体1上。在主体1的前部上面上安装一个传感器及激光雷达22，可高精度距离测量和感知环境。在主体1的中部上面设有一个能开合的舱盖6。在主体1内部，位于舱盖6的正下方设置螺旋桨一4，螺旋桨一4位于主体1内部上方，螺旋桨一4垂直设置，能上下伸缩，当航行器在陆地作业或水上以及水下作业时，螺旋桨一4收缩于舱盖6正下方。参见图4，螺旋桨一4的下端同轴连接于电动伸缩杆一5的上端，电动伸缩杆一5垂直布置，下端固定在主体1的内部，电动伸缩杆一5和螺旋桨一4之间装配轴承，当螺旋桨一4旋转时电动伸缩杆一5固定不动。当舱盖6打开时，电动伸缩杆一5工作，带动螺旋桨一4上升，伸出主体1之外。

参见图2和图3，在每个附体2的外侧分别固定连接两个电动伸缩杆二7，同一个附体2外侧的两个电动伸缩杆二7一前一后相互平行地水平布置，所有电动伸缩杆二7的中心轴均左右水平。如图5所示，每个电动伸缩杆二7的伸缩杆壁上设有可调节伸缩杆长度的多个锁扣19，每个电动伸缩杆二7的伸缩端活动连接一个电动万向轮8。电动伸缩杆二7在靠近附体2的内段粗，外段较细。电动万向轮8外侧同时固定连接于轮毂电机驱动式车轮9的中心内端部。在轮毂电机驱动式车轮9的外侧固定安装着电动伸缩杆三20，电动伸缩杆三20固定连接在轮毂电机驱动式车轮9中心外端部，电动伸缩杆三20的输出端同轴连接螺旋桨二10，电动伸缩杆三20和螺旋桨二10之间装配轴承，当螺旋桨二10旋转时电动伸缩杆三20固定不动。螺旋桨二10的外径要小于轮毂电机驱动式车轮9的内径。在电动伸缩杆三20收缩至最短时，螺旋桨二10外侧面不突出于轮毂电机驱动车轮9外侧面，使螺旋桨二10收缩在轮毂电机驱动式车轮9中。静止状态时，电动伸缩杆二7、轮毂电机驱动式车轮9、电动伸缩杆三20和螺旋桨二10的中心轴由内而外共线。

参见图6，主体1内部的前段中设有一个控制区16，控制区16内安装有工控机17、舵机21、陀螺仪18。主体1内部后段中设有主体压载水舱11。螺旋桨一4设置在主体压载水舱11内部的前段，主体压载水舱11内部的后段中安装主体机舱13，主体电机23安装在主体机舱13中。

参见图7，在每个附体2的内部正中央设有附体压载水舱12，附体压载水舱12的前方和后方两侧各配置一个电池组15，两个电池组15一前一后使附体2更加平衡。附体2的内部后部设有附体机舱14，位于后方的电池组15的后侧，附体电机24安装在附体机舱14中。电池组15电连接主体电机23与附体电机24，为主体电机23与附体电机24提供可储存的电能，满足其电力需求，且有助于保持航行的稳定状态。

参见图8，传感器及激光雷达22经信号线连接工控机17，工控机17分别经相应的控制电路连接舱盖6、主体电机23、附体电机24、主体压载水舱11和附体压载水舱12，主体电机23经相应的控制电路分别连接螺旋桨一4和电动伸缩杆一5。附体电机24经相应的控制电路分别连接电动伸缩杆二7、电动万向轮8、轮毂电机驱动式车轮9、螺旋桨二10以及电动伸缩杆三20。

主体1上方的传感器及激光雷达22探测航行器周围的环境信息，将获得的数据反馈给工控机17。工控机17在接收并分析所获得的数据后，下达控制指令。工控机17在此过程中可直接控制舱盖6、主体电机23、附体电机24、主体压载水舱11以及附体压载水舱12。主体电机23为螺旋桨一4以及电动伸缩杆一5提供动力。附体电机24为电动伸缩杆二7、电动万向轮8、轮毂电机驱动式车轮9、螺旋桨二10以及电动伸缩杆三20提供动力。

参见图1-8，本发明所述的无人航行器工作时，共有一种静止状态和四种航行模式，通过位于主体1端部的激光雷达22和内部的工控机17，对当前环境的分析进行数据采集和处理，利用感知数据对当前环境进行分析，确定航行器所处的介质是水、陆地或者空中，以及所需航行器的运动姿态。工控机17根据环境分析结果生成相应的控制信号，并将其传输至两个附体1中驱动电机。驱动电机接收到控制信号后控制输出扭矩信号，将驱动力传递被驱动件。当航行器端部安装的传感器和激光雷达检测到需要转换介质的信号时，例如从水中转向陆地或从陆地转向空中等，主体控制区16中的工控机17生成相应的信号输出，并传输至主体1内部的螺旋桨一4以及两个附体2中的附体电机24。通过可垂直起降(VTOL)技术，航行器可以实现从垂直起飞到水平飞行的转换，进入空中飞行模式。附体2中的附体电机24根据控制信号的调节，完成航行器的转换运动，调整姿态、推力和推进力等参数，确保航行器在空中飞行过程中的安全和稳定。在空中飞行模式下，航行器利用空中飞行的特点执行相应的任务，例如航拍、空中巡视、数据采集等。传感器及激光雷达22继续对环境和航行器状态进行监测和分析，以实现飞行控制和导航功能。当航行器需要结束空中飞行并进入水上或陆地行驶时，传感器及激光雷达22检测到相应的环境信号，主体控制区中的工控机17生成相应的信号输出至附体2中的附体电机24，通过控制信号的调节，实现航行器从空中飞行模式切换到水上或陆地行驶的模式。进入水上或陆地行驶模式后，工控机17根据环境和任务需求继续生成适当的控制信号，驱动航行器完成水上或陆地行驶操作，以完成相应的任务需求。传感器及激光雷达22持续监测航行器状态，为后续的环境分析和控制提供数据支持。在航行器从水面潜入水下时，工控机17接收到水下潜行指令后，它会根据预设的潜行参数和监测到的环境条件，计算出合适的控制策略，然后工控机17将相应的控制信号发送到主体1和附体2的压载水舱。主体1和附体2的压载水舱根据接收到的控制信号，通过注入或排出适量的水来调节航行器的浮力，使航行器逐渐下沉到所需的深度。同时，通过控制航行器内部的空气压力，保持航行器内外的压力平衡，确保航行器在下沉过程中的稳定性。具体如下：

1)静止状态

静止状态时，舱盖6闭合，电动伸缩杆一5收缩于最短状态，螺旋桨一4与电动伸缩杆一5均收缩于主体1内部上方，所有的电动伸缩杆二7收缩于最短状态且收缩于侧体2的外侧。所有的电动伸缩杆二7、电动万向轮8以及轮毂电机驱动式车轮9的中心轴均平行于水平地面，轮毂电机驱动式车轮9的中心轴左右水平，所有的电动伸缩杆三20收缩于最短状态，所有的电动伸缩杆三20、螺旋桨二10收缩于相应的轮毂电机驱动式车轮9的内部。主体1上方的传感器及激光雷达22获取环境数据，反馈给主体1内部的工控机17。工控机17根据获取的数据进行分析，输出的是停止工作指令。

2)地面行驶模式

如图1所示，舱盖6闭合，螺旋桨一4与电动伸缩杆一5收缩于主体1内部上方。主体1上方的传感器及激光雷达22获取环境数据，反馈给主体1内部工控机17。工控机17根据获取的数据进行分析，输出的是地面行驶指令：工控机17控制附体电机24工作，附体电机24经相应的控制电路控制轮毂电机驱动式车轮9行驶，此时，所有的电动伸缩杆二7在收缩状态，于侧体2的外侧，所有的电动伸缩杆二7、电动万向轮8以及轮毂电机驱动式车轮9中心轴均平行于水平地面，轮毂电机驱动式车轮9的中心轴左右水平，并且与水平地面接触，能在地面行驶。所有的电动伸缩杆三20、螺旋桨二10均收缩于相应的轮毂电机驱动式车轮9内部且随着相应的轮毂电机驱动式车轮9共同旋转。此结构可以减少航行器在地面行驶时的阻力，增强船舶行驶时的稳定性。

3)空中飞行模式

主体1上方的传感器及激光雷达22获取环境数据，反馈给主体1内部的工控机17。工控机17根据获取的数据进行分析，输出的是空中飞行指令：此时，工控机17控制舱盖6先打开，然后主体电机23工作，控制电动伸缩杆一5向上伸出至最长后停止，带动螺旋桨一4伸出舱盖6，直至在主体1外部，然后控制螺旋桨一4工作，螺旋桨一4旋转。

与此同时，工控机17控制附体电机24工作，带动所有的电动伸缩杆二7同时向侧体2的外侧伸出，此时电动伸缩杆二7平行于水平地面。待电动伸缩杆二7伸至最长时停止工作。然后附体电机24控制电动万向轮8向上旋转90度，带动轮毂电机驱动式车轮9向上旋转90度，轮毂电机驱动式车轮9向上翻转90°且整体脱离水平地面，使轮毂电机驱动式车轮9中心轴均垂直于水平地面，位于电动伸缩杆二7和电动万向轮8的上方，如图2所示。

之后，附体电机24控制所有的电动伸缩杆三20同时工作，电动伸缩杆三20垂直向上伸出，直至电动伸缩杆三20伸至最长时停止工作，带动螺旋桨二10伸出轮毂电机驱动车轮9之外的正上方，此时轮毂电机驱动车轮9固定不动。然后控制螺旋桨二10旋转。如此通过主体电机23和附体电机24产生向上升力，分别作用于一个螺旋桨一4和四个螺旋桨二10，螺旋桨一4是航行器飞行状态的主要动力系统，调节螺旋桨一4以及螺旋桨二10的转速来航行器的飞行状态。通过增加或减小螺旋桨一4以及螺旋桨二10的转速，可以改变航行器的升力和稳定性，从而确保航行器在空中的平稳飞行。

4)水平船行模式

在水平船行模式，舱盖6闭合、螺旋桨一4与电动伸缩杆一5收缩于主体1内部上方，电动伸缩杆二7、电动万向轮8以及轮毂电机驱动式车轮9的中心轴均平行于水平地面，轮毂电机驱动式车轮9的中心轴左右水平。

主体1上方的传感器及激光雷达22获取环境数据，反馈给主体1内部的工控机17。工控机17根据获取的数据进行分析，输出的是水平船行指令。工控机17控制电动万向轮8向船尾的后下方翻转，使轮毂电机驱动式车轮9的中心前后水平布置，并且轮毂电机驱动式车轮9位于水面下方，如图3所示。然后控制所有的电动伸缩杆三20同时伸轮毂电机驱动式车轮9的正后方伸出，电动伸缩杆三20直至最长时停止，轮毂电机驱动式车轮9固定不动。最后控制所有的螺旋桨二10旋转。在该工作模式下，螺旋桨二10作为航行器的主要推进装置，推动航行器在水中前进。

(5)水下潜航模式

水下潜航模式是基于水平船行模式的状态，此时，舱盖6闭合、螺旋桨一4与电动伸缩杆一5收缩于主体1内部上方，电动伸缩杆三20伸至最长，轮毂电机驱动式车轮9的中心前后水平布置且固定不动，螺旋桨二10旋转。主体1上方的传感器及激光雷达22获取环境数据，反馈给主体1内部的工控机17。工控机17根据获取的数据进行分析，输出的是水平船行指令。在该工作模式下，螺旋桨二10作为航行器主要推进装置，推动航行器在水中前进。与此同时，工控机17控制主体压载水舱11和附体压载水舱24工作，开始进水下潜，通过控制舱内压载的重量实现对无人航行器潜航状态的调整，达到水下潜航工作模式。

Claims (8)

1.一种三体四栖跨介质的无人航行器，其特征是：具有一个主体(1)，在主体(1)的左右两侧各通过一个连接翼(3)固定连接一个附体(2)，两个附体(2)结构相同，相对于主体(1)对称，主体(1)的中部上面设有一个能开合舱盖(6)，舱盖(6)的正下方设置螺旋桨一(4)，螺旋桨一(4)下端同轴固定连接垂直布置的电动伸缩杆一(5)的伸缩端；每个附体(2)外侧分别固定连接两个左右水平的电动伸缩杆二(7)，同一个附体(2)外侧的两个电动伸缩杆二(7)一前一后平行布置，所有电动伸缩杆二(7)的中心轴均左右水平，每个电动伸缩杆二(7)的伸缩端活动连接一个电动万向轮(8)，电动万向轮(8)外侧固定连接于一个轮毂电机驱动式车轮(9)的中心内端，轮毂电机驱动式车轮(9)中心外侧经电动伸缩杆三(20)连接螺旋桨二(10)，主体(1)内部设有工控机(17)、主体压载水舱(11)和主体电机(23)，每个附体(2)内部设有附体压载水舱(12)和附体电机(24)，工控机(17)分别经相应的控制电路连接舱盖(6)、主体电机(23)、附体电机(24)、主体压载水舱(11)和附体压载水舱(12)，主体电机(23)经相应的控制路分别连接螺旋桨一(4)和电动伸缩杆一(5)，附体电机(24)经相应的控制电路分别连接电动伸缩杆二(7)、电动万向轮(8)、轮毂电机驱动式车轮(9)、螺旋桨二(10)以及电动伸缩杆三(20)。

2.根据权利要求1所述的无人航行器，其特征是：主体(1)的前部上面设有一个传感器及激光雷达(22)，传感器及激光雷达(22)经信号线连接所述的工控机(17)。

3.根据权利要求1所述的无人航行器，其特征是：电动伸缩杆二(7)在靠近附体(2)的内段粗，外段较细。

4.根据权利要求1所述的无人航行器，其特征是：电动伸缩杆三(20)收缩至最短时，螺旋桨二(10)外侧面不突出于轮毂电机驱动式车轮(9)外侧面。

5.根据权利要求1所述的无人航行器，其特征是：主体压载水舱(11)设在主体(1)内部后段中，螺旋桨一(4)设置在主体压载水舱(11)内部的前段，主体压载水舱(11)内部的后段中安装主体机舱(13)，所述的主体电机(23)装在主体机舱(13)中。

6.根据权利要求1所述的无人航行器，其特征是：附体压载水舱(12)的前方和后方两侧各配置一个电池组(15)，附体机舱(14)位于后方的电池组(15)的后侧。

7.一种如权利要求1所述的无人航行器的航行模式，其特征是：

地面行驶模式：舱盖(6)闭合，所有的电动伸缩杆二(7)在收缩状态，轮毂电机驱动式车轮(9)的中心轴左右水平且与水平地面接触，工控机(17)控制附体电机(24)工作，控制轮毂电机驱动式车轮(9)行驶，所有的电动伸缩杆三(20)、螺旋桨二(10)均收缩于相应的轮毂电机驱动式车轮(9)内部且随着相应的轮毂电机驱动式车轮(9)共同旋转；

空中飞行模式：工控机(17)控制舱盖(6)先打开，然后主体电机(23)控制电动伸缩杆一(5)向上伸出至最长后停止，螺旋桨一(4)伸出舱盖(6)，螺旋桨一(4)旋转；工控机(17)控制附体电机(24)工作，带动所有的电动伸缩杆二(7)同时向侧体(2)的外侧伸出，附体电机(24)控制电动万向轮(8)带动轮毂电机驱动式车轮(9)向上翻转90°整体脱离地面，轮毂电机驱动式车轮(9)中心轴垂直于地面，附体电机(24)控制所有的电动伸缩杆三(20)同时垂直向上伸出，带动螺旋桨二(10)伸出在轮毂电机驱动车轮(9)正上方，螺旋桨二(10)旋转；

水平船行模式：舱盖(6)闭合，螺旋桨一(4)与电动伸缩杆一(5)收缩于主体(1)内部上方，电动伸缩杆二(7)、电动万向轮(8)以及轮毂电机驱动式车轮(9)的中心轴均平行于水平地面，轮毂电机驱动式车轮(9)的中心轴左右水平；工控机(17)控制电动万向轮(8)向船尾的后下方翻转，使轮毂电机驱动式车轮(9)的中心前后水平布置且位于水面下方，控制所有的电动伸缩杆三(20)同时向轮毂电机驱动式车轮(9)的正后方伸出，所有的螺旋桨二(10)旋转；

水下潜航模式：舱盖(6)闭合，螺旋桨一(4)与电动伸缩杆一(5)收缩于主体(1)内部上方，轮毂电机驱动式车轮(9)的中心轴前后水平布置，螺旋桨二(10)旋转；工控机(17)控制主体压载水舱(11)和附体压载水舱(24)进水下潜。

8.根据权利要求1所述的无人航行器的航行模式，其特征是：静止状态时，舱盖(6)闭合，螺旋桨一(4)与电动伸缩杆一(5)均收缩于主体(1)内部上方，所有的电动伸缩杆二(7)收缩于最短状态，所有的电动伸缩杆二(7)、电动万向轮(8)以及轮毂电机驱动式车轮(9)的中心轴均平行于地面，轮毂电机驱动式车轮(9)的中心轴左右水平，所有的电动伸缩杆三(20)、螺旋桨二(10)收缩于相应的轮毂电机驱动式车轮(9)的内部。