WO2017110026A1 - 自律型無人潜水機 - Google Patents

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injection device
submersible
auv
injection
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裕志 阪上
峰彦 向田
紀幸 岡矢
崇志 岡田
史貴 立浪
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川崎重工業株式会社
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    • B63G2008/004—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned autonomously operating

Definitions

  • the present invention relates to an autonomous unmanned submersible.
  • an autonomous unmanned underwater vehicle (AUV: Autonomous Underwater Vehicle; hereinafter referred to as AUV) that does not require power supply from the mother ship for undersea work and surveys, etc., and travels underwater with a built-in power source. )It has been known. After the AUV is carried to the target sea area by the mother ship, it is thrown into the sea from the mother ship and performs a predetermined operation under the sea surface. Then, the AUV that has finished the predetermined work rises to the sea surface and is collected by the mother ship.
  • AUV Autonomous Underwater Vehicle
  • a pop-up buoy method is generally known as a method for picking up AUV to a mother ship, in which a buoy connected to the main body of the AUV with a rope is collected from the mother ship and the AUV is picked up by winding the rope.
  • a buoy connected to the main body of the AUV with a rope is collected from the mother ship and the AUV is picked up by winding the rope.
  • Patent Document 1 when the AUV rises from below the sea surface, the AUV releases a buoy with a rope, throws a sandlet or the like from the mother ship, hooks the buoy, and then collects the buoy. It is disclosed that a rope attached to a buoy is wound up and AUV is collected.
  • the mother ship it is necessary for the mother ship to approach the buoy in order to collect the buoy from the mother ship. If the AUV that has surfaced on the sea surface and the buoy are not sufficiently separated, the mother ship approaching the buoy may collide with the AUV. For this reason, when the surfacing AUV and the buoy are not sufficiently separated, the AUV is moved backward so that the rope between the buoy and the AUV extends.
  • it may be difficult to separate the AUV from the buoy for example, when the reverse travel of the AUV is not successful or the buoy moves from the spot. In such a case, the time spent for the AUV lifting operation becomes longer, and in some cases, the diver may have to be dispatched from the mother ship to collect the buoy.
  • an object of the present invention is to provide an AUV that can easily carry out an AUV lifting operation.
  • an AUV includes a diving machine main body with a built-in power source, a buoy connected to the diving machine main body via a rope, and the diving machine main body surfaced on the sea surface. And an injection device for injecting the buoy from the submersible body obliquely upward with compressed gas.
  • the buoy is ejected obliquely upward from the diving machine main body by the injection device in a state where the diving machine main body floats on the sea surface, the distance between the diving machine main body and the buoy that has been levitated can be easily obtained.
  • the mother ship can safely approach the buoy and collect it. Therefore, it is possible to easily carry out the AUV lifting operation.
  • an opening is provided in the upper part of the diving machine main body, and the injection device may be arranged inside the diving machine main body and inject the buoy through the opening.
  • the injection device since the injection device is disposed inside the submersible body, the AUV can travel in the sea without being subjected to water resistance by the injection device.
  • the rope has an extension part connected to the buoy and extended by the injected buoy, and a suspension part connected to the diving machine main body for lifting the diving machine main body.
  • the diameter of the extended portion may be smaller than the diameter of the suspended portion.
  • the rope has a stretch portion and a suspension portion, and since the diameter of the stretch portion is smaller than the diameter of the suspension portion, the weight of the stretch portion is reduced so that a sufficient distance for the buoy to fly is secured. At the same time, the strength of the suspended portion can be sufficient to lift the submersible body from the mother ship.
  • a tail wing extending in the front-rear direction may be provided at the upper rear of the submersible body. According to this configuration, it is possible to determine the orientation of the diving machine main body by visually observing the diving machine main body and the tail wing from the mother ship. For this reason, before the buoy is ejected, the direction in which the buoy is ejected can be grasped in advance.
  • the AUV may include a receiver that receives an injection signal of the buoy for the injection device. According to this configuration, a buoy can be injected at a desired timing by transmitting a buoy injection signal for the injection device to the receiver.
  • the injection device may be configured to release the compressed gas into the atmosphere by an electrical signal, and the receiver may receive the compressed gas release signal for the injection device.
  • the compressed gas of the injection device can be released into the atmosphere by transmitting the compressed gas release signal for the injection device to the receiver. Thereby, the picking-up worker can approach AUV safely.
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view of an AUV according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the AUV collection work shown in FIG. 1, (a) is a figure which shows AUV which floated on the sea surface, (b) is a figure which shows a mode that the buoy was inject
  • FIG. 1 shows a schematic side sectional view of an AUV 1 according to an embodiment. After performing a predetermined operation under the sea surface, the AUV 1 ascends to the sea surface S and is taken up by the mother ship 2 (see FIG. 2).
  • FIG. 1 shows a state in which AUV 1 has floated on the sea surface S.
  • the traveling direction side when AUV1 travels is defined as the front
  • the opposite side in the traveling direction is defined as the rear
  • the aerial side when AUV1 floats on the sea surface S is defined as the upper side
  • the seawater side is defined as the lower side.
  • the AUV 1 includes a submersible body 10 with a built-in storage battery as a power source and several propulsion devices (not shown) such as a propeller that generates a propulsive force for sailing underwater.
  • the outer shape of the submersible body 10 is a streamlined shape with less water resistance on the front side.
  • a tail wing 12 extending in the front-rear direction is provided at the upper rear of the submersible body 10.
  • the tail wing 12 is a vertical wing that defines the horizontal orientation of the AUV 1.
  • the tail 12 also serves as an index for determining the orientation of the submersible body 10 that has surfaced on the sea surface S from the mother ship 2 (see FIG. 2).
  • the AUV 1 includes a buoy 22 connected to the diving machine main body 10 via a rope 21 and an injection device 30 for injecting the diving machine main body 10 obliquely upward from the front side.
  • the buoy 22 may be anything that floats on the sea after landing on the sea surface S.
  • the weight of the buoy 22 is adjusted so that the flight distance of the buoy 22 that is the distance from the injection point to the landing point can be sufficiently secured.
  • the injection device 30 is disposed inside the submersible body 10 and injects the buoy 22 through the opening 13 provided in the upper center of the submersible body 10.
  • the injection device 30 injects the buoy 22 with compressed gas in a state where the submersible body 10 has floated on the sea surface S.
  • the injection device 30 includes a base portion 31 including a chamber (not shown) that stores compressed gas, and a cylindrical portion 32 connected to the base portion 31.
  • a compressed gas of 10 to 20 MPa is accommodated in the chamber of the base 31.
  • the cylindrical portion 32 is configured to be loaded with the buoy 22 and hold the buoy 22.
  • an O-ring is provided on the inner wall of the substantially cylindrical tube portion 32, and the buoy 22 is held by the tube portion 32 by fitting the substantially columnar buoy 22 into the O-ring.
  • the AUV 1 also includes a receiver 34 that receives the injection signal of the buoy 22 for the injection device 30.
  • the receiver 34 sends the received injection signal to the injection device 30, and the injection device 30 receives the injection signal from the receiver 34, sends the compressed gas stored in the base portion 31 into the cylindrical portion 32, and goes toward the buoy 22. And fire.
  • the buoy 22 receives a force larger than the force held by the cylindrical portion 32 from the compressed gas and is injected from the cylindrical portion 32.
  • the injection device 30 may be configured to be switched between a state where the buoy 22 is held and a state where the buoy 22 is not held. In this case, the state where the buoy 22 is held when the injection signal of the buoy 22 is received. It may be configured to switch to a state in which it is not held.
  • the injection device 30 is configured to change the angle at which the buoy 22 is injected with respect to the submersible body 10. Thereby, it is possible to set the injection angle of the buoy 22 suitable for the weather conditions when the buoy 22 is injected. For example, in order to make the injected buoy 22 less susceptible to strong winds, it is possible to reduce the injection angle of the buoy 22 with respect to the sea surface S so as to reduce the flight time of the buoy 22.
  • One end of the rope 21 is connected by a connecting portion 14 provided at the front end of the submersible body 10, and the other end is connected to the buoy 22. While the buoy 22 is loaded in the injection device 30, most of the rope 21 is accommodated in the rope accommodating portion 23 provided inside the submersible body 10. That is, the rope 21 extends from the connecting portion 14 through the opening 13 to the rope accommodating portion 23, and extends from the rope accommodating portion 23 to the buoy 22.
  • the rope 21 has a stretched portion 21 a that is stretched by the injected buoy 22 and a suspended portion 21 b for lifting the submersible body 10.
  • One end of the extension portion 21a and one end of the suspension portion 21b are connected to each other, the other end of the extension portion 21a is connected to the buoy 22, and the other end of the suspension portion 21b is connected to the connecting portion 14 of the submersible body 10.
  • the diameter of the extended portion 21a is smaller than the diameter of the suspended portion 21b.
  • the diameter of the expanded portion 21a is 6 mm
  • the diameter of the suspended portion 21b is 10 mm.
  • the expanded portion 21a is reduced in weight so that the flight distance of the buoy 22 is sufficiently secured, and the strength of the suspended portion 21b is increased. It can be sufficient to lift the submersible body 10 from the mother ship 2.
  • a part of the suspended upper part 21b may also go out to the sea and be spread on the sea surface S together with the extended part 21a. Moreover, the injection of the buoy 22 does not require that all portions of the extended portion 21a fly and be extended. For example, when the injected buoy 22 has landed, a part of the extended portion 21 a may remain in the submersible body 10.
  • the flight distance of the buoy 22 is the pressure of the compressed gas accommodated in the injection device 30, the injection angle of the buoy 22 with respect to the sea surface S, the shape and weight of the buoy 22, the length and unit length of the extension portion 21a and the suspension portion 21b. It depends on the weight per hit and also on the weather conditions when the AUV1 is taken up. Since most of the elements that determine the flight distance are already known before the injection of the buoy 22, the buoy 22 injected from the injection device 30 is landed as long as the orientation of the submarine body 10 that has surfaced on the sea surface S is known. It is possible to predict the range to be performed to some extent.
  • the buoy 22 may have, for example, a battery-type light emitter configured to be energized when being injected.
  • the injection device 30 is configured so that the AUV 1 can be safely collected even when the injection of the buoy 22 fails, such as when the injection of the buoy 22 is not executed even though the injection signal is sent to the receiver 34.
  • the compressed gas can be released into the atmosphere by an electrical signal.
  • the receiver 34 receives the release signal of the compressed gas to the injection device 30 and sends the received release signal to the injection device 30.
  • the injection device 30 receives the release signal from the receiver 34 and receives the compressed gas contained therein. To the atmosphere.
  • the AUV 1 that has finished the predetermined work ascends to the sea surface S as shown in FIG.
  • the occupant of the mother ship 2 looks at the tail 12 of the AUV 1 that has surfaced, determines the direction of the submersible body 10, and grasps in advance the direction in which the buoy 22 is ejected.
  • the passenger transmits an injection signal of the buoy 22 from the mother ship 2 to the receiver 34.
  • FIG. Is ejected obliquely upward from the submersible body 10.
  • FIG. 2C after the buoy 22 has landed, the mother ship 2 approaches the buoy 22 and collects the buoy 22. Thereafter, the rope 21 connected to the buoy 22 is wound up by a lifting device (not shown) installed in the mother ship 2 to lift the submersible body 10.
  • the buoy 22 is ejected obliquely upward from the diving machine main body 10 by the injection device 30 in a state where the diving machine main body 10 floats on the sea surface S. For this reason, the distance between the submersible body 10 and the buoy 22 that has surfaced on the sea surface S can be easily secured, and the mother ship 2 can approach the buoy 22 and recover it safely. Therefore, the AUV1 can be easily picked up.
  • the injection device 30 injects the buoy 22 with compressed gas
  • the buoy 22 can be moved far away with a compact configuration as compared with a method of injecting the buoy 22 with a spring force, for example. For this reason, the limited space inside the submersible body 10 can be used effectively.
  • the AUV 1 can travel in the sea without being subjected to water resistance by the injection device 30.
  • the orientation of the diving machine main body 10 can be determined by visually observing the tail wing 12 of the AUV 1 from the mother ship 2. For this reason, before the buoy 22 is ejected, the direction in which the buoy 22 is ejected can be grasped in advance. Therefore, it is possible to smoothly carry out the work from when the buoy 22 reaches the ground until the buoy 22 is recovered to the mother ship 2.
  • the AUV 1 includes the receiver 34 that receives the injection signal of the buoy 22 for the injection device 30, the injection signal of the buoy 22 for the injection device 30 is transmitted to the receiver 34, and the buoy 22 is injected at a desired timing. Can be made. For example, a passenger of the mother ship 2 can inject the buoy 22 after confirming that the mother ship 2 is in a safe position with respect to the injected buoy 22.
  • the compressed gas of the injection device 30 can be released into the atmosphere by transmitting a compressed gas release signal for the injection device 30 to the receiver 34. Thereby, the picking-up worker can approach AUV1 safely.
  • the injection device 30 is configured to inject the buoy 22 diagonally upward on the front side of the submersible body 10.
  • the injection device 30 may be diagonally upward on the rear side or diagonally upward on the right side. Alternatively, it may be diagonally upward on the left side.
  • the injection apparatus 30 was arrange
  • the rope 21 had the extended part 21a and the suspension part 21b whose diameter is larger than the diameter of the extended part 21a, it is not limited to this.
  • the rope 21 has a weight that can sufficiently secure the flying distance of the buoy 22 and has sufficient strength to lift the submersible body 10 from the mother ship 2, the rope 21 has the same diameter from one end to the other end. You may have.
  • the position of the tail 12 provided in the submersible body 10 is not limited to the above embodiment.
  • the method of determining the orientation of the submersible body 10 from the mother ship 2 is not limited to the method of visually confirming the tail 12 from the mother ship 2, and may be determined by another means.
  • the AUV 1 includes a sensor that detects that the submersible body 10 has floated on the sea surface S, and a timer that measures the elapsed time since the surface of the dive. You may have.
  • the injection device 30 may be configured to automatically inject the buoy 22 after a predetermined time has elapsed since the dive main body 10 floated.
  • the injection device 30 may be configured to automatically release the compressed gas into the atmosphere after a predetermined time has elapsed since the submersible body 10 floated.
  • the injection signal and the emission signal sent to the receiver 34 may not be sent directly from the receiver 34 to the injection device 30, or may be sent via a control unit provided inside the submersible body 10. Good.

Abstract

自律型無人潜水機は、動力源を内蔵した潜水機本体と、潜水機本体にロープを介して接続されたブイと、潜水機本体が海面に浮上した状態で、圧縮気体によりブイを潜水機本体から斜め上方に射出する射出装置と、を備える。

Description

自律型無人潜水機
　本発明は、自律型無人潜水機に関する。
　従来から、海底作業や海底調査等のために、母船からの電力供給を要せず、内蔵動力源によって水中を航走する自律型無人潜水機（ＡＵＶ：Autonomous Underwater Vehicle。以下、ＡＵＶともいう。）が知られている。ＡＵＶは、母船により目的の海域まで運ばれた後、母船から海へと投入され、海面下において所定の作業を行う。そして、所定の作業を終えたＡＵＶは、海面へと浮上し、母船に揚収される。
　ＡＵＶを母船に揚収する方法として、一般に、ＡＵＶの本体部分にロープで接続されたブイを母船から回収し、ロープを巻き取ることによりＡＵＶを揚収する、ポップアップブイ方式が知られている。例えば、特許文献１には、ＡＵＶが海面下から浮上する際にＡＵＶがロープ付のブイを放出し、母船上からサンドレット等を投げ込んで該ブイに引掛けてブイの回収を行い、その後、ブイに付いたロープを巻き取ってＡＵＶを揚収することが開示されている。
特開２０１２－２２９００５号公報
　上述のＡＵＶ揚収方法では、母船からブイを回収するために、ブイに母船が近付く必要がある。海面に浮上したＡＵＶとブイとが十分に離れていない場合、ブイに近づいた母船がＡＵＶに衝突するおそれがある。このため、浮上したＡＵＶとブイとが十分に離れていない場合には、ブイとＡＵＶとの間のロープが展張するようにＡＵＶを後進させることが行われる。しかしながら、海象条件によっては、例えば、ＡＵＶの後進がうまくいかなかったり、ブイがその場から移動したりして、ＡＵＶをブイから離すことが困難な場合がある。このような場合、ＡＵＶの揚収作業に費やす時間が長くなり、場合によっては、ブイ回収のために母船からダイバーを出動させなければならないこともある。
　そこで、本発明は、ＡＵＶの揚収作業を容易に実施することができるＡＵＶを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明に係るＡＵＶは、動力源を内蔵した潜水機本体と、前記潜水機本体にロープを介して接続されたブイと、前記潜水機本体が海面に浮上した状態で、圧縮気体により前記ブイを前記潜水機本体から斜め上方に射出する射出装置と、を備える。
　上記の構成によれば、潜水機本体が海面に浮上した状態で、射出装置により、ブイを潜水機本体から斜め上方に射出するため、浮上した潜水機本体とブイとの間の距離を容易に確保することができ、母船は安全にブイに近づいて回収することができる。従って、ＡＵＶの揚収作業を容易に実施することができる。
　上記のＡＵＶにおいて、前記潜水機本体の上部には、開口部が設けられており、前記射出装置は、前記潜水機本体の内部に配置され、前記開口部を通して前記ブイを射出してもよい。この構成によれば、射出装置が潜水機本体の内部に配置されているため、ＡＵＶは、射出装置に水の抵抗を受けることなく、海中を進行することができる。
　上記のＡＵＶにおいて、前記ロープは、前記ブイに接続され、射出された前記ブイにより展張される展張部と、前記潜水機本体に接続され、前記潜水機本体を吊り上げるための吊上部とを有し、前記展張部の径は、前記吊上部の径よりも小さくてもよい。この構成によれば、ロープが展張部と吊上部を有し、展張部の径が吊上部の径よりも小さいため、ブイの飛翔する距離が十分に確保されるように展張部の軽量化を図るとともに、吊上部の強度を、母船から潜水機本体を吊り上げるのに十分なものにすることができる。
　上記のＡＵＶにおいて、前記潜水機本体の上部後方には、前後方向に延びる尾翼が設けられていてもよい。この構成によれば、母船から潜水機本体と尾翼を目視して潜水機本体の向きを判断することができる。このため、ブイが射出される前に、ブイが射出される方向を予め把握することができる。
　上記のＡＵＶは、前記射出装置に対する前記ブイの射出信号を受信する受信機を備えてもよい。この構成によれば、射出装置に対するブイの射出信号を受信機に送信することにより、所望のタイミングでブイを射出させることができる。
　上記のＡＵＶにおいて、前記射出装置は、電気信号により前記圧縮気体を大気中に逃すことができるように構成され、前記受信機は、前記射出装置に対する前記圧縮気体の放出信号を受信してもよい。この構成によれば、例えばブイの射出が失敗した場合であっても、射出装置に対する圧縮気体の放出信号を受信機に送信することにより、射出装置の圧縮気体を大気中に逃すことができる。これにより、揚収作業者は安全にＡＵＶに近づくことができる。
　本発明によれば、ＡＵＶの揚収作業を容易に実施することができるＡＵＶを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るＡＵＶの概略側面断面図である。 図１に示すＡＵＶの揚収作業を説明するための図であり、（ａ）は、海面に浮上したＡＵＶを示す図であり、（ｂ）は、ブイが射出された様子を示す図であり、（ｃ）は、射出されたブイが着水した様子を示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１に、一実施形態に係るＡＵＶ１の概略側面断面図を示す。ＡＵＶ１は、海面下において所定の作業を行った後、海面Ｓへと浮上し、母船２（図２参照）に揚収される。図１は、ＡＵＶ１が海面Ｓに浮上した状態を示している。以下の説明では、ＡＵＶ１に関して、ＡＵＶ１が進行するときの進行方向側を前方、進行方向反対側を後方、ＡＵＶ１が海面Ｓに浮上したときの空中側を上方、海水側を下方と定義する。
　ＡＵＶ１は、動力源としての蓄電池を内蔵した潜水機本体１０と、水中を航走するための推進力を発生させるプロペラ等のいくつかの推進装置（図示せず）を備える。潜水機本体１０の外形は、その前方側が水の抵抗の少ない流線型をなしている。
　潜水機本体１０の上部後方には、前後方向に延びる尾翼１２が設けられている。尾翼１２は、ＡＵＶ１の水平方向の姿勢を規定する垂直翼である。後述するように、尾翼１２は、海面Ｓに浮上した潜水機本体１０の向きを母船２（図２参照）から判断するための指標としての役割も果たす。
　ＡＵＶ１は、潜水機本体１０にロープ２１を介して接続されたブイ２２と、潜水機本体１０から前方側斜め上方に射出する射出装置３０を備える。ブイ２２は、海面Ｓに着水後に海に浮くものであればよい。ブイ２２の重さは、射出地点から着水地点までの距離であるブイ２２の飛翔距離を十分に確保できるように調整される。射出装置３０は、潜水機本体１０の内部に配置されており、潜水機本体１０の上部中央に設けられた開口部１３を通してブイ２２を射出する。
　射出装置３０は、潜水機本体１０が海面Ｓに浮上した状態で、圧縮気体によりブイ２２を射出する。例えば、射出装置３０によるブイ２２の射出には、高圧の空気やガスを利用して浮環弾等を発射する公知の救命索発射銃と同様の仕組みが利用される。具体的には、射出装置３０は、圧縮気体を収容する図示しないチャンバーを備えた基部３１と、基部３１に連結された筒部３２とを有する。基部３１のチャンバーには、例えば１０～２０ＭＰａの圧縮気体が収容される。筒部３２は、ブイ２２が装填されて、該ブイ２２を保持するように構成される。例えば、略円筒状の筒部３２の内壁にＯリングが設けられており、該Ｏリングに略円柱状のブイ２２が嵌め込まれることによって、筒部３２にブイ２２が保持される。
　また、ＡＵＶ１は、射出装置３０に対するブイ２２の射出信号を受信する受信機３４を備える。受信機３４は、受信した射出信号を射出装置３０に送り、射出装置３０は、受信機３４から射出信号を受けて、基部３１に収容された圧縮気体を筒部３２に送り込み、ブイ２２に向かって発射する。ブイ２２は、筒部３２に保持される力よりも大きい力を圧縮気体から受けて、筒部３２より射出される。但し、射出装置３０は、ブイ２２を保持した状態と保持しない状態とで切り換えられるように構成されていてもよく、この場合、ブイ２２の射出信号を受けたときに、ブイ２２を保持した状態から保持しない状態に切り換えるように構成されていてもよい。
　射出装置３０は、潜水機本体１０に対してブイ２２を射出させる角度を変更可能に構成されている。これにより、ブイ２２を射出させる際の気象条件に適したブイ２２の射出角度を設定することが可能である。例えば、射出されたブイ２２が強風の影響を受けにくくするために、ブイ２２の滞空時間を減らすよう海面Ｓに対するブイ２２の射出角度を小さくすることが可能である。
　ロープ２１は、その一端が潜水機本体１０の前端に設けられた連結部１４で接続されており、その他端がブイ２２に接続されている。ブイ２２が射出装置３０に装填されている間、ロープ２１の大部分は、潜水機本体１０の内部に設けられたロープ収容部２３に収容される。即ち、ロープ２１は、連結部１４から開口部１３を通ってロープ収容部２３へと延びており、ロープ収容部２３からブイ２２へと延びている。
　ロープ２１は、射出されたブイ２２により展張される展張部２１ａと、潜水機本体１０を吊り上げるための吊上部２１ｂを有する。展張部２１ａの一端と吊上部２１ｂの一端が互いに接続されており、展張部２１ａの他端は、ブイ２２に接続され、吊上部２１ｂの他端は、潜水機本体１０の連結部１４に接続されている。展張部２１ａの径は、吊上部２１ｂの径よりも小さく、例えば、展張部２１ａの径は、６ｍｍであり、吊上部２１ｂの径は１０ｍｍである。このように、展張部２１ａの径が吊上部２１ｂの径よりも小さいため、ブイ２２の飛翔距離が十分に確保されるように展張部２１ａの軽量化を図るとともに、吊上部２１ｂの強度を、母船２から潜水機本体１０を吊り上げるのに十分なものにすることができる。
　ブイ２２の射出により、吊上部２１ｂの一部も海に出て展張部２１ａと共に海面Ｓに展張されてもよい。また、ブイ２２の射出により、展張部２１ａの全ての部分が飛翔して展張されなくてもよい。例えば、射出されたブイ２２が着水した際に、展張部２１ａの一部は潜水機本体１０に残っていてもよい。
　なお、ブイ２２の飛翔距離は、射出装置３０に収容された圧縮気体の圧力、海面Ｓに対するブイ２２の射出角度、ブイ２２の形状や重量、展張部２１ａ及び吊上部２１ｂの長さや単位長さ当たりの重量などに依存し、また、ＡＵＶ１を揚収する際の気象条件にも依存する。飛翔距離を決定する各要素のほとんどがブイ２２の射出前から既知のものであるため、海面Ｓに浮上した潜水機本体１０の向きさえ分かれば、射出装置３０から射出されたブイ２２が着水する範囲をある程度予測することが可能である。
　着水したブイ２２を母船２から見つけやすくするために、ブイ２２は、例えば、射出される際に通電可能となるように構成された電池式発光体を有していてもよい。
　また、射出信号を受信機３４に送ったにもかかわらずブイ２２の射出が実行されなかった場合など、ブイ２２の射出に失敗した場合でも安全にＡＵＶ１を揚収できるように、射出装置３０は、電気信号により圧縮気体を大気中に逃すことができるように構成されている。受信機３４は、射出装置３０に対する圧縮気体の放出信号を受信して、受信した放出信号を射出装置３０に送り、射出装置３０は、受信機３４から放出信号を受けて、収容された圧縮気体を大気中に逃す。
　次に、所定の作業を終えたＡＵＶ１を洋上の母船２に揚収する流れについて、図２を参照しながら説明する。
　所定の作業を終えたＡＵＶ１は、図２（ａ）に示すように海面Ｓに浮上する。母船２の乗船者は、浮上したＡＵＶ１の尾翼１２を目視して、潜水機本体１０の向きを判断し、ブイ２２が射出される方向を予め把握する。乗船者は、母船２が安全な位置にあることを確認した後、母船２から受信機３４にブイ２２の射出信号を送信し、図２（ｂ）に示すように、射出装置３０はブイ２２を潜水機本体１０から斜め上方に射出する。図２（ｃ）に示すように、ブイ２２が着水した後、母船２はブイ２２に近づき、該ブイ２２を回収する。その後、ブイ２２に接続されたロープ２１を、母船２に設置された吊上装置（図示せず）により巻き取り、潜水機本体１０を吊り上げる。
　以上説明したように、本実施形態のＡＵＶ１では、潜水機本体１０が海面Ｓに浮上した状態で、射出装置３０により、ブイ２２を潜水機本体１０から斜め上方に射出する。このため、海面Ｓに浮上した潜水機本体１０とブイ２２との間の距離を容易に確保することができ、母船２は安全にブイ２２に近づいて回収することができる。従って、ＡＵＶ１の揚収作業を容易に実施することができる。
　また、射出装置３０は、圧縮気体によってブイ２２を射出するため、例えばバネの力により射出する方法に比べて、コンパクトな構成でブイ２２を遠くに飛ばすことができる。このため、潜水機本体１０内部の限られた空間を有効に利用することができる。
　また、射出装置３０が潜水機本体１０の内部に配置されているため、ＡＵＶ１は、射出装置３０に水の抵抗を受けることなく、海中を進行することができる。
　また、潜水機本体１０の上部後方に、前後方向に延びる尾翼１２が設けられているため、母船２からＡＵＶ１の尾翼１２を目視して潜水機本体１０の向きを判断することができる。このため、ブイ２２が射出される前に、ブイ２２が射出される方向を予め把握することができる。従って、ブイ２２が着水してから母船２に回収するまでの作業をスムーズに実施することができる。
　また、ＡＵＶ１が、射出装置３０に対するブイ２２の射出信号を受信する受信機３４を備えるため、射出装置３０に対するブイ２２の射出信号を受信機３４に送信して、所望のタイミングでブイ２２を射出させることができる。例えば、母船２の乗船者は、射出されるブイ２２に対して母船２が安全な位置にあることを確認した後に、ブイ２２を射出させることができる。
　また、例えばブイ２２の射出が失敗した場合であっても、射出装置３０に対する圧縮気体の放出信号を受信機３４に送信することにより、射出装置３０の圧縮気体を大気中に逃すことができる。これにより、揚収作業者は安全にＡＵＶ１に近づくことができる。
　上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、上記実施形態では、射出装置３０が潜水機本体１０の前方側斜め上方にブイ２２を射出するように構成されていたが、後方側斜め上方であってもよいし、右方側斜め上方又は左方側斜め上方であってもよい。
　また、上記実施形態では、射出装置３０が潜水機本体１０の内部に配置されていたが、射出装置３０に水の抵抗をそれほど受けない構成であれば、潜水機本体１０の外面に設けられていてもよい。この場合、潜水機本体１０には、ブイ２２を通すための開口部１３がなくてもよい。
　また、上記実施形態では、ロープ２１が、展張部２１ａと、展張部２１ａの径よりも径が大きい吊上部２１ｂを有していたが、これに限定されない。例えば、ロープ２１は、ブイ２２の飛翔距離を十分に確保できる重量であり、母船２から潜水機本体１０を吊り上げるのに十分な強度を有していれば、その一端から他端まで同一の径を有してもよい。
　また、潜水機本体１０に設けられた尾翼１２の位置も上記実施形態に限定されない。また、母船２から潜水機本体１０の向きを判断する方法は、母船２から尾翼１２を目視確認する方法に限らず、別の手段によって判断してもよい。
　また、ＡＵＶ１は、受信機３４に加えて、又は、受信機３４の代わりに、潜水機本体１０が海面Ｓに浮上したことを検知するセンサと、浮上したときからの経過時間を計測するタイマーを備えていてもよい。この場合、射出装置３０は、潜水機本体１０が浮上してから所定時間経過後に自動的にブイ２２を射出するように構成されていてもよい。また、射出装置３０は、潜水機本体１０が浮上してから所定時間経過後に自動的に圧縮気体を大気中に逃すように構成されていてもよい。
　受信機３４に送られた射出信号や放出信号は、受信機３４から射出装置３０に直接送られていなくてもよく、潜水機本体１０の内部に設けられた制御部を介して送られてもよい。
　１　　ＡＵＶ（自律型無人潜水機）
　１０　潜水機本体
　１２　尾翼
　１３　開口部
　２１　ロープ
　２１ａ　展張部
　２１ｂ　吊上部
　２２　ブイ
　３０　射出装置
　３４　受信機
　Ｓ　　海面
 
 

Claims (6)

  1. 　動力源を内蔵した潜水機本体と、
    　前記潜水機本体にロープを介して接続されたブイと、
    　前記潜水機本体が海面に浮上した状態で、圧縮気体により前記ブイを前記潜水機本体から斜め上方に射出する射出装置と、を備える、自律型無人潜水機。
  2. 　前記潜水機本体の上部には、開口部が設けられており、
    　前記射出装置は、前記潜水機本体の内部に配置され、前記開口部を通して前記ブイを射出する、請求項１に記載の自律型無人潜水機。
  3. 　前記ロープは、前記ブイに接続され、射出された前記ブイにより展張される展張部と、前記潜水機本体に接続され、前記潜水機本体を吊り上げるための吊上部とを有し、前記展張部の径は、前記吊上部の径よりも小さい、請求項１又は２に記載の自律型無人潜水機。
  4. 　前記潜水機本体の上部後方には、前後方向に延びる尾翼が設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の自律型無人潜水機。
  5. 　前記射出装置に対する前記ブイの射出信号を受信する受信機を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の自律型無人潜水機。
  6. 　前記射出装置は、電気信号により前記圧縮気体を大気中に逃すことができるように構成され、
    　前記受信機は、前記射出装置に対する前記圧縮気体の放出信号を受信する、請求項５に記載の自律型無人潜水機。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6973735B2 (ja) * 2017-11-30 2021-12-01 国立大学法人東京海洋大学 被放出物の保持放出装置及びそれを備えた水中航走体
CN108100193B (zh) * 2017-12-14 2019-05-24 中国水产科学研究院南海水产研究所 一种海洋调查设备应急数据保全系统
WO2020177039A1 (zh) * 2019-03-01 2020-09-10 唐山哈船科技有限公司 一种具有活动腔体的可浮潜声呐机器人
WO2020199109A1 (zh) * 2019-04-01 2020-10-08 唐山哈船科技有限公司 一种翻转式可浮潜声纳机器人
CN111071405B (zh) * 2019-12-31 2022-03-04 中国船舶重工集团有限公司第七一0研究所 一种用于水下探测平台回收的放绳机构
US11161572B1 (en) 2020-06-01 2021-11-02 Raytheon Bbn Technologies Corp. System and method for underway autonomous replenishment of ships
CN112591053B (zh) * 2020-12-23 2022-04-01 鹏城实验室 自主式水下航行器的回收方法及自主式水下航行器
CN114524070B (zh) * 2022-04-25 2022-08-30 深之蓝海洋科技股份有限公司 一种抛揽装置及水下设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5275396U (ja) * 1975-12-03 1977-06-06
JP2003291888A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 水中航走体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257527A (ja) * 1968-03-22 1971-12-22
FR2208375A5 (ja) * 1972-11-30 1974-06-21 France Etat
US3961589A (en) * 1975-07-11 1976-06-08 International Telephone And Telegraph Corporation Buoyant cable antenna reeling system
US5379034A (en) * 1993-06-15 1995-01-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method of radio communication from a submerged underwater vehicle
US6058874A (en) * 1998-06-26 2000-05-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Radio frequency communications for underwater vehicle
US6390012B1 (en) * 1999-09-20 2002-05-21 Coflexip, S.A. Apparatus and method for deploying, recovering, servicing, and operating an autonomous underwater vehicle
US6600695B1 (en) * 2002-08-19 2003-07-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for retrieving an unmanned underwater vehicle
US8340844B2 (en) * 2008-08-20 2012-12-25 Lockheed Martin Corporation Undersea position and velocity measuring system and process
PL2452868T3 (pl) * 2010-11-11 2013-05-31 Atlas Elektronik Gmbh Bezzałogowy pojazd podwodny i sposób wydobywania takiego pojazdu na powierzchnię wody
JP5759246B2 (ja) 2011-04-27 2015-08-05 三井造船株式会社 水中航走体の着水揚収方法および水中航走体の着水揚収に用いる保持金具
NL2015802B1 (en) * 2015-11-17 2017-06-02 Fugro N V Method of and system for hauling a marine equipment unit, a marine equipment unit and a carrier.
US20180001981A1 (en) * 2016-06-20 2018-01-04 Fathom Drones, Inc. Underwater remotely operated vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5275396U (ja) * 1975-12-03 1977-06-06
JP2003291888A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 水中航走体

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