JP6337253B2 - 水中探査システム - Google Patents
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Description
図1は本実施形態にかかる水中探査システムSにより海中を撮影する様子を示す模式図である。水中探査システムSは、主に、マルチコプターM(無人航空機)、水中探査ユニットI、指令局C(通信装置)、および回収プールP(緩衝設備)により構成されている。
図2は本実施形態にかかるマルチコプターMの機能構成を示すブロック図である。マルチコプターMは、フライトコントローラFC(制御部)、複数のローターR(回転翼)、ローターRごとに配置されたESC153(Electric Speed Controller)、操縦者の操縦端末171と無線通信を行う無線送受信器172、および電力供給源であるバッテリー180が筐体190に配設されることにより構成されている。
図3は本実施形態にかかる水中航走体200の機能構成を示すブロック図である。水中航走体200は、主に、海中を撮影する水中カメラ260、海中における水中航走体200の推力源である複数のスクリュープロペラ252、各スクリュープロペラ252や水中カメラ260の動作を一元的に管理する制御装置210、制御装置210と第1アンテナ310とを接続する信号線201、およびこれらに電力を供給するバッテリー280が筐体290に配設されることにより構成されている。
ブイ300は内部にガスが充填されることで膨張し、その浮力により海面を浮遊する袋状体である。海面への投下前のブイ300は、ガスが充填されていない非膨張状態にあり、内側に水中航走体200を包むように折り畳まれている。ブイ300は、マルチコプターMにより水中航走体200とともに海上の調査地点に運搬され、海面に投下され着水することで自動的にガスが充填されて膨張状態となる。水中航走体200を包むブイ300は、水中探査ユニットIの着水時における水中航走体200の緩衝部材として作用する。必要に応じて、折り畳まれたブイ300と、その内側の水中航走体200との間に別途緩衝材を配置してもよい。
第1アンテナ310は、その基端部がブイ300に結合されており、ブイ300の浮遊時において上方へと起立する棒状体である。本実施形態における第1アンテナ310には、その周方向の角度を調節する機構が設けられていないため、無指向性のアンテナが用いられているが、指令局Cとの無線信号の送受信を安定して行うことができるアンテナであればその種類は問わない。
指令局Cは、第1アンテナ310と無線信号を送受信可能な第2アンテナ410を備えており、第1アンテナ310を介して無線通信により水中航走体200への操縦指示を送信するとともに、水中航走体200がその水中カメラ260で撮影した海中の映像や静止画像のデータを受信して、図示しない表示装置に表示する設備である。
回収プールPは水が溜められた水槽である。マルチコプターMが回収した水中探査ユニットIは回収プールPに投下される。回収プールPに溜められた水は水中探査ユニットIの投下時における緩衝材として作用し、水中探査ユニットIをより安全に回収することを可能としている。本発明の「緩衝設備」は回収プールPの形態には限定されず、エアークッションなどでもよい。また、本発明の緩衝設備は必須の構成ではなく、指令局Cにおいて単にマルチコプターMの降下速度を落とし、回収した水中航走体200をゆるやかに地上に着陸させてもよい。
以下、図4乃至図7を用いて、マルチコプターMが水中探査ユニットIを調査地点へ運搬して投下する動作、および調査終了後の水中探査ユニットIを回収する動作について説明する。
Claims (7)
- 第1アンテナを有し該第1アンテナを水面上に支持する浮き部材と、該第1アンテナと信号線で接続された水中航走体と、を備える水中探査ユニットと、
前記第1アンテナと無線信号を送受信可能な第2アンテナを有する通信装置と、
前記水中探査ユニットを運搬し水面に投下する無人航空機と、を備え、
前記無人航空機は、投下後の前記水中探査ユニットを回収する回収部材を機体から垂下可能であり、
前記無人航空機は、投下後の前記水中探査ユニットの水面上の一部に前記回収部材を係合させ、該水中探査ユニットを吊り上げることが可能であることを特徴とする水中探査システム。 - 前記無人航空機は、複数の回転翼と、該複数の回転翼による飛行を制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の水中探査システム。
- 前記浮き部材は着水により膨張し、前記第1アンテナが通信可能状態になることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水中探査システム。
- 膨張前の前記浮き部材は、前記水中航走体を内側に包むように折り畳まれていることを特徴とする請求項3に記載の水中探査システム。
- 前記水中探査ユニットの着水後における前記第1アンテナは、前記浮き部材から上方に起立しており、
前記無人航空機は、その機体から、前記第1アンテナを捕捉する回収部材を垂下可能であり、
前記第1アンテナは前記水中探査ユニットの重量を支持可能な強度を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水中探査システム。 - 前記水中探査ユニットは、該水中探査ユニットの現在位置情報の発信手段を有しており、
前記無人航空機は、前記現在位置情報に基づいて前記水中探査ユニットに自動的に接近可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水中探査システム。 - 第1アンテナを有し該第1アンテナを水面上に支持する浮き部材と、該第1アンテナと信号線で接続された水中航走体と、を備える水中探査ユニットと、
前記第1アンテナと無線信号を送受信可能な第2アンテナを有する通信装置と、
前記水中探査ユニットを運搬して水面に投下し、また、投下後の該水中探査ユニットを回収可能な無人航空機と、
前記無人航空機が回収した前記水中探査ユニットが投下される緩衝設備と、を備え、
前記緩衝設備は水が溜められた水槽であることを特徴とする水中探査システム。
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