一种笼式水下基站系统以及水下航行器技术方案

本发明专利技术一种笼式水下基站系统，其包括，位置检测系统，其可发射定位信号给水下航行器，水下航行器接收定位信号且进入水下基站内部；卡管故障排除系统，当水下航行器在水下基站发生卡管故障时进而弹射水下航行器远离水下基站；紧急故障排除系统，当水下航行器水下基站发生紧急故障时进而自毁水下基站与下一级设备脱离。一方面实现了自主对接过程出现的卡管、对接失败等故障的故障排除与安全保障，实现了自航发射过程中出现的卡管、发射失败的故障排除与安全保障，大大提高了笼式水下基站与水下航行器的安全性；另一方面针对紧急故障，最大程度的保障了航行器及其他协同设备的安全性，降低了自主对接与自航发射所带来的风险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
一种笼式水下基站系统以及水下航行器


[0001]本专利技术涉及水下载荷自主对接与自航发射领域，更具体的说，涉及一种笼式水下基站系统以及水下航行器。

技术介绍

[0002]无论水下载荷执行何种任务，通常都需要自带能源实现水下工作。其工作时间以及作业范围都受到了限制，因而无法实现远距离勘探、长期巡航等任务。这就需要在载荷完成相应任务后实施回收或通过母船将其运载至指定工作地点以减小能源消耗，扩大其工作范围。目前，水下载荷的布放回收方式按照运载平台可以分为：水面舰艇回收、笼式水下基站回收以及水下无人潜器回收。笼式水下基站回收是现阶段典型水下无人回收方式，相比之下可实现无人、长期工作，且回收过程不受海面风浪影响，隐蔽性较好。但是笼式水下基站回收同样存在明显缺陷，笼式水下基站回收长期处于无人状态且全程为自动化操作，水下回收受到海洋环境因素影响并不能保障100％的成功率，容易出现回收失败、自航发射卡管等缺点。由于现有笼式水下基站自身无故障检测与安全保障，回收或自航发射出现故障时无法进行有效应对如：专利CN111874194a、论文“AUV水下对接装置的实现及实验”。
[0003]现有相关技术无法应对此类状况，当出现卡管时普遍采用有人操作或派遣潜航器与舰船打捞回收笼与航行器。现有技术排障能力差、危险程度高、无人化弱，因此有必要应对笼式水下对接设计开发可靠的无人自动化故障检测与安全保障装置，以实现近海岸海域笼式水下基站的长期工作。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种笼式水下基站系统，提高笼式水下基站在水下自主对接及航行器自航释放过程中的安全保障能力，尤其是通过故障检测系统以及安全保障系统实现笼式水下基站在对接过程中自动化无人排障功能。
[0005]本申请实施例提供了一种笼式水下基站系统，其包括，
[0006]位置检测系统，其可发射定位信号给水下航行器，水下航行器接收定位信号且进入水下基站内部；
[0007]卡管故障排除系统，当水下航行器在水下基站发生卡管故障时进而弹射水下航行器远离水下基站；
[0008]紧急故障排除系统，当水下航行器水下基站发生紧急故障时进而自毁水下基站与下一级设备脱离。
[0009]作为优选，所述水下基站包括笼体和导向罩，所述笼体左右两端设置有密封部和开口部，所述开口部配置有一个呈喇叭状的导向罩；所述导向罩具有一大一小的开口一和开口二；所述导向罩通过开口二与笼体相对接。
[0010]作为优选，所述卡管故障排除系统包括固定设置于笼体外壁的轨道、设置于轨道中的传动螺杆、驱动传动螺杆转动的驱动电机、设置于传动螺杆且可随着螺杆转动从而前
后移动的滑块、与滑块相固定连接的挡板；
[0011]作为优选，还包括连接固定体；所述连接固定体以抱箍的方式固定在笼体的外部。
[0012]作为优选，所述笼体具有一个加强部，所述加强部位于笼体的中后部且靠近密封部，所述连接固定体配置于所述加强部处且预留一个轨道的安装固定部。
[0013]作为优选，所述位置检测系统包括配置于轨道一侧的管口接近开关、配置于挡板轴心处的管底接近开关、配置于密封部的光学定位单元、以及位置检测控制系统；
[0014]所述位置检测系统通过位置检测控制系统控制管口接近开关进入信号给水下航行器，从而使得水下航行器随着导向罩进入到笼体中；
[0015]所述位置检测系统通过位置检测控制系统控制光学定位单元发出特征光源提示水下航行器在笼体中的位置；
[0016]所述位置检测系统通过位置检测控制系统控制管底接近开关到位信号给水下航行器，从而使得水下航行器靠近挡板泊位成功。
[0017]作为优选，所述光学定位单元由多个特征光源构成，所述特征光源包括水下航行器进入导向罩的特征光源、进入笼体的特征光源、泊位成功的特征光源，其中，该特征光源为不同颜色。
[0018]作为优选，所述管口接近开关配置于笼体外壁处且靠近开口部，所述管口接近开关还与开口二相邻。
[0019]作为优选，所述紧急故障排除系统包括与下一级设备相贴合的安装底板、以及剪切式爆炸螺栓；所述剪切式爆炸螺栓依次穿过连接固定体底部、安装底板与下一级设备相配合连接。
[0020]作为优选，所述水下航行器具有视觉识别模块，所述视觉识别模块检测不同特征光源从而控制器在笼体中行进/停止。
[0021]本申请实施例所达到的主要技术效果是：
[0022]本专利技术的一种笼式水下基站系统，可实现笼式水下基站在执行水下自主对接与自航发射任务时的故障检测与安全保障；
[0023]一方面实现了自主对接过程出现的卡管、对接失败等故障的故障排除与安全保障，实现了自航发射过程中出现的卡管、发射失败的故障排除与安全保障，大大提高了笼式水下基站与水下航行器的安全性；
[0024]另一方面针对紧急故障，最大程度的保障了航行器及其他协同设备的安全性，降低了自主对接与自航发射所带来的风险。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的一种笼式水下基站系统对接水下航行器的立体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的一种笼式水下基站系统的立体结构示意图；
[0027]图3为为本专利技术的一种笼式水下基站系统的侧视结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的本专利技术的一种笼式水下基站系统的卡管故障排除系统的立体结构示意图；
[0029]图5为本专利技术的本专利技术的一种笼式水下基站系统的卡管故障排除过程示意图；
[0030]图6为本专利技术的本专利技术的一种笼式水下基站系统的紧急故障排除过程示意图。
具体实施方式
[0031]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的方式并不代表与本申请相一致的所有方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
[0032]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本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，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“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及其等同，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，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种笼式水下基站系统，其特征在于：其包括，位置检测系统，其可发射定位信号给水下航行器，水下航行器接收定位信号且进入水下基站内部；卡管故障排除系统，当水下航行器在水下基站发生卡管故障时进而弹射水下航行器远离水下基站；紧急故障排除系统，当水下航行器水下基站发生紧急故障时进而自毁水下基站与下一级设备脱离。2.根据权利要求1所述的笼式水下基站系统，其特征在于：所述水下基站包括笼体和导向罩，所述笼体左右两端设置有密封部和开口部，所述开口部配置有一个呈喇叭状的导向罩；所述导向罩具有一大一小的开口一和开口二；所述导向罩通过开口二与笼体相对接。3.根据权利要求2所述的笼式水下基站系统，其特征在于：所述卡管故障排除系统包括固定设置于笼体外壁的轨道、设置于轨道中的传动螺杆、驱动传动螺杆转动的驱动电机、设置于传动螺杆且可随着传动螺杆转动从而前后移动的滑块、与滑块相固定连接的挡板。4.根据权利要求3所述的笼式水下基站系统，其特征在于：还包括连接固定体；所述连接固定体以抱箍的方式固定在笼体的外部。5.根据权利要求4所述的笼式水下基站系统，其特征在于：所述笼体具有一个加强部，所述加强部位于笼体的中后部且靠近密封部，所述连接固定体配置于所述加强部处且预留一个轨道的安装固定部。6.根据权利要求5所述的笼式水下基站系统，其特征在于：所述位置检测系统包括配...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓旭，刘鑫，张福斌，潘光，宋保维，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：