CN208140923U - 一种用于固定超短基线定位系统水下信标的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，包含信标安装框架；信标安装框架是由四根直管组成的“井”字形框架。直管为铝合金空心管，直管之间通过螺栓连接固定。直管的长度为55～65cm。直管的长度大于或等于超短基线定位系统水下信标的长度。超短基线定位系统水下信标通过卡箍与信标安装框架的直管抱紧固定，其与信标安装框架的竖管同向并平行且紧贴。信标安装框架和超短基线定位系统水下信标固定后，再通过卡箍和扎带与遥控无人潜水器的本体框架捆绑固定。信标安装框架固定在遥控无人潜水器后方的中间位置。本实用新型提供的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，便于安装圆柱形的信标和配平。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信标固定装置，具体地，涉及一种用于固定超短基线定位系统水下信标的装置。
背景技术
USBL(ultra short baseline locating system，超短基线定位系统)是一种水下定位技术，目前被普遍应用于海洋石油勘探开发、海洋打捞等海洋生产开发方面，主要用于确定ROV(Remote Operational Vehicle，遥控无人潜水器或叫水下机器人)、潜水员，以及水下其他载体的水下精确位置。
超短基线定位系统由发射换能器、应答器、接收基阵组成。发射换能器和接收基阵安装在船上，应答器固定在水下载体上。发射换能器发出一个声脉冲，应答器收到后，回发声脉冲，接收基阵收到后，测量出X、Y两个方向的相位差，并根据声波的到达时间计算出水下装置到基阵的距离R，从而计算得到水下探测器在平面坐标上的位置和水下探测器的深度。
在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为无线电波在水中的快速衰减使GPS的定位手段无计可施。声波是目前最有效的水下远距离传播的信息载体。声学定位系统分为长基线、短基线和超短基线三类。超短基线的接收传感器就类似于人类的耳朵，两耳之间的距离就相当于基线。长基线系统的信标之间相距几公里到几十公里，基线越长，精度越高。但潜水器进行水下精确作业时，需要在海底布阵，复杂且受限。
超短基线定位系统工作原理就是在水下被定位的目标上，安装声信标，水上的船体安装超短基线基阵，声信标发出声信号，超短基线系统接收到信号后测算出目标的方位及距离。声信标在水下每若干秒向母船发出一次声学信号，信号到达母船上的超短基线定位系统各接收传感器时会有先后顺序。利用这种时延差，超短基线系统就能计算出声信标的具体位置、所处的深度以及与母船的距离。
目前的ROV特别是观察级ROV，一般没有预留信标安装位置，把圆柱形的信标安装在ROV上不好固定，且配平复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种信标固定装置，解决USBL信标在观察级ROV上的安装固定问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的装置包含信标安装框架；所述的信标安装框架是由四根直管组成的“井”字形框架。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的信标安装框架相对于其两条垂直的中线分别轴对称。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的信标安装框架，其“井”字形框架的中间构成矩形空格，构成信标安装框架的四根直管包括两两平行的横管和竖管，两根横管的四个末端到矩形空格中心的距离相等，两根竖管的四个末端到矩形空格中心的距离也相等。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的直管为铝合金空心管，所述的直管截面为扁椭圆形。优选地，直管截面具有两条平行的直边，直边之间通过弧形连接。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的直管之间通过螺栓连接固定。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的直管的长度为55～65cm。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的直管的长度大于或等于超短基线定位系统水下信标的长度。优选地，直管的长度比信标稍长一些起到保护探头的作用。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的超短基线定位系统水下信标通过卡箍与信标安装框架的直管抱紧固定，所述的超短基线定位系统水下信标与信标安装框架的竖管同向并平行且紧贴。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的装置还包含遥控无人潜水器，所述的遥控无人潜水器设有本体框架，所述的信标安装框架和超短基线定位系统水下信标固定后，再通过卡箍和扎带与遥控无人潜水器的本体框架捆绑固定。
上述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其中，所述的信标安装框架固定在遥控无人潜水器后方的中间位置，配平只需要考虑前后方向的平衡，信标安装框架的直管长度比遥控无人潜水器的本体框架的高度长3～5cm，便于安装。
本实用新型提供的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置具有以下优点：
本实用新型用井形框架做信标的安装支架，将其固定在ROV本体框架上，通过配平保持ROV姿态平衡；采用铝合金管做框架，并用螺栓连接，美观大方，结构设计简单，铝材质量轻，通过螺栓连接，组装、拆卸、运输都方便；并且便于安装圆柱形的信标，配平时只需要考虑前后方向的平衡。
附图说明
图1为本实用新型的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置的信标安装框架结构示意图。
图2为本实用新型的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置的信标安装框架俯视图。
其中：1、信标安装框架；2、直管；3、横管；4、竖管；5、螺栓；6、超短基线定位系统水下信标。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。
如图1和图2所示，本实用新型提供的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，包含信标安装框架1；信标安装框架1是由四根直管2组成的“井”字形框架。
信标安装框架1相对于其两条垂直的中线分别轴对称。“井”字形框架的中间构成矩形空格，构成信标安装框架1的四根直管2包括两两平行的横管3和竖管4，两根横管3的四个末端到矩形空格中心的距离相等，两根竖管4的四个末端到矩形空格中心的距离也相等。
直管2为铝合金空心管，直管2截面为扁椭圆形。优选地，直管2截面具有两条平行的直边，直边之间通过弧形连接。直管2之间通过螺栓5连接固定。
直管2的长度为55～65cm。直管2的长度大于或等于超短基线定位系统水下信标6的长度，优选地，直管2的长度比信标稍长一些起到保护探头的作用。
超短基线定位系统水下信标6通过卡箍与信标安装框架1的直管2抱紧固定，超短基线定位系统水下信标6与信标安装框架1的竖管4同向并平行且紧贴。
该装置还包含遥控无人潜水器，遥控无人潜水器设有本体框架，信标安装框架1和超短基线定位系统水下信标6固定后，再通过卡箍和扎带与遥控无人潜水器的本体框架捆绑固定。
信标安装框架1固定在遥控无人潜水器后方的中间位置，配平只需要考虑前后方向的平衡，信标安装框架1的直管2长度比遥控无人潜水器的本体框架的高度长3～5cm，便于安装。
下面结合实施例对本实用新型提供的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置做更进一步描述。
实施例1
一种用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，包含信标安装框架1；信标安装框架1是由四根直管2组成的“井”字形框架。
信标安装框架1相对于其两条垂直的中线分别轴对称。“井”字形框架的中间构成矩形空格，构成信标安装框架1的四根直管2包括两两平行的横管3和竖管4，两根横管3的四个末端到矩形空格中心的距离相等，两根竖管4的四个末端到矩形空格中心的距离也相等。
直管2为铝合金空心管，直管2截面为扁椭圆形。优选地，直管2截面具有两条平行的直边，直边之间通过弧形连接。直管2之间通过螺栓5连接固定。直管2的长度为60cm。直管2的长度大于或等于超短基线定位系统水下信标6的长度，优选地，直管2的长度比信标稍长一些起到保护探头的作用。
超短基线定位系统水下信标6通过卡箍与信标安装框架1的直管2抱紧固定，超短基线定位系统水下信标6与信标安装框架1的竖管4同向并平行且紧贴。
该装置还包含遥控无人潜水器，遥控无人潜水器设有本体框架，信标安装框架1和超短基线定位系统水下信标6固定后，再通过卡箍和扎带与遥控无人潜水器的本体框架捆绑固定。
信标安装框架1固定在遥控无人潜水器后方的中间位置，信标安装框架1的直管2长度比遥控无人潜水器的本体框架的高度长4cm。
该装置采用铝合金管做成井形框架，首先选用4根长为60cm的铝合金管，长度比ROV本体框架长4cm，便于安装，比信标稍长一些起到保护探头的作用；然后将其安装在ROV后方中间位置，配平只需要考虑前后方向的平衡；管之间用螺栓5连接，管与ROV用卡箍、扎带捆绑，管与信标用卡箍抱紧。
本实用新型提供的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，用井形框架做信标的安装支架，将其固定在ROV本体框架上，通过配平保持ROV姿态平衡。具体的，采用4根铝合金管搭建成的一个井字形框架，管与ROV用卡箍、扎带捆绑，管与信标用卡箍抱紧。由于采用铝合金管做框架，并用螺栓5连接，具有美观大方、结构设计简单、铝材质量轻，组装、拆卸、运输都方便等优点，并且便于圆柱形的信标安装和配平。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其特征在于，所述的装置包含信标安装框架；所述的信标安装框架是由四根直管组成的“井”字形框架，所述的信标安装框架相对于其两条垂直的中线分别轴对称，其“井”字形框架的中间构成矩形空格，构成信标安装框架的四根直管包括两两平行的横管和竖管，两根横管的四个末端到矩形空格中心的距离相等，两根竖管的四个末端到矩形空格中心的距离也相等；所述的直管的长度大于或等于超短基线定位系统水下信标的长度；所述的超短基线定位系统水下信标通过卡箍与信标安装框架的直管抱紧固定，所述的超短基线定位系统水下信标与信标安装框架的竖管同向并平行且紧贴。
2.如权利要求1所述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其特征在于，所述的直管为铝合金空心管，所述的直管截面为扁椭圆形。
3.如权利要求2所述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其特征在于，所述的直管之间通过螺栓连接固定。
4.如权利要求3所述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其特征在于，所述的直管的长度为55～65cm。
5.如权利要求1所述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其特征在于，所述的装置还包含遥控无人潜水器，所述的遥控无人潜水器设有本体框架，所述的信标安装框架和超短基线定位系统水下信标固定后，再通过卡箍和扎带与遥控无人潜水器的本体框架捆绑固定。
6.如权利要求5所述的用于固定超短基线定位系统水下信标的装置，其特征在于，所述的信标安装框架固定在遥控无人潜水器后方的中间位置，信标安装框架的直管长度比遥控无人潜水器的本体框架的高度长3～5cm。
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