一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机及其工作方法，其中，水下滑翔机包括水下滑翔机主体以及安装在该水下滑翔机主体上的天线，还包括垂直舵、水平舵、推进器和水听器阵，垂直舵和水平舵呈十字状设置在水下滑翔机主体的尾部，推进器安装在水下滑翔机主体的尾部，水听器阵为两组，两组水听器阵分别对称安装在水下滑翔机主体的两侧、且均沿水下滑翔机主体长度方向安装；本申请通过在水下滑翔机主体的尾部分别设置垂直舵、水平舵和推进器，使水下滑翔机兼具推进和滑翔两种工作模式，解决了水下滑翔机高航速运行不稳定、能耗高等问题；将水听器阵对称安装在水下滑翔机主体的两侧，该水听器布局方案，可使其探测距离更远，探测精度更高。测精度更高。测精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机及其工作方法


[0001]本专利技术涉及水下观测与探测设备
，具体涉及一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机及其工作方法。

技术介绍

[0002]水下滑翔机(AUG)作为自主式水下航行器(AUV)的一个分支，是一种新型的海洋观测与探测平台，因为其体积小、长时序、大范围且高自治性的特点，而被广泛的应用于海洋信息观测以及海洋开发利用之中；尤其是采用滑翔运行，大部分运行过程中非常安静，非常适合作为声学传感器搭载平台。但是由于水下滑翔机平台的机动性能较差，在实际应用中受到一些限制，比如在海流较大海域的探测任务，无法实现定点保持，编队队形保持能力较差。
[0003]近来，也有一些研究人员尝试在水下滑翔机的尾部增加推进装置，通过推进装置提高水下滑翔机的航行速度，提高其机动性能。然而，由于水下滑翔机的机翼较大，当采用推进装置提高水下滑翔机的航行速度时，较大的机翼会使其在高航速下航行不稳定，同时迎流水阻力显著增加，能耗升高，降低续航。
[0004]并且，目前水下滑翔机主要搭载两种类型的水听器，一是矢量水听器，一般位于水下滑翔机前端；二是标量水听器，常见的搭载数量为1个至4个，搭载1个标量水听器主要用于海洋声背景场观测；搭载4个标量水听器，分别位于水听器前端、后端及机翼翼梢，组成四水听器阵用于水下目标探测。为了实现更远距离、更高精度的探测，上述矢量水听器及标量水听器阵的搭载方式，尚需进一步优化。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机。
[0006]进一步，本申请还提供一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机的工作方法。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，包括水下滑翔机主体以及安装在该水下滑翔机主体上的天线，还包括垂直舵、水平舵、推进器和水听器阵，所述垂直舵和水平舵呈十字状设置在所述水下滑翔机主体的尾部，所述推进器安装在所述水下滑翔机主体的尾部，所述水听器阵为两组，两组所述水听器阵分别对称安装在所述水下滑翔机主体的两侧、且均沿所述水下滑翔机主体长度方向安装。
[0009]进一步，所述天线采用板状天线，所述垂直舵包括上侧垂直舵和下侧垂直舵，所述上侧垂直舵与所述下侧垂直舵对称布置，所述板状天线安装在所述上侧垂直舵上。
[0010]进一步，所述板状天线为扁平状结构，其包括天线底座、天线保护罩和辐射体，所述天线保护罩连接在所述天线底座上，所述辐射体设置在所述天线底座与所述天线保护罩之间、且其上侧与所述天线保护罩紧密接触。
[0011]进一步，还包括温盐深传感器，该温盐深传感器安装在所述水下滑翔机主体的艏部。
[0012]进一步，还包括耐压版多普勒测速仪，该多普勒测速仪安装在所述水下滑翔机主体的尾部。
[0013]进一步，所述水听器阵为长条状，其内侧为与所述水下滑翔机外侧表面相适配的弧形。
[0014]进一步，所述水听器阵包括阵元主体、前置放大器和输出水密缆，所述阵元主体上布设有16个水听器，所述阵元主体与所述前置放大器连接，所述前置放大器与所述输出水密缆连接，所述输出水密缆与所述水下滑翔机连接。
[0015]进一步，本申请还提供一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机的工作方法，采用上述的搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，该滑翔机具有滑翔模式和快速推进模式；工作方法如下：
[0016]当推进器不参与工作时，水下滑翔机切换为滑翔模式，此时水听器阵开启工作；
[0017]当推进器参与工作时，水下滑翔机切换为快速推进模式，此时水听器阵关闭。
[0018]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0020]图1为本申请实施例所提供的搭载双侧水听器阵的水下滑翔机的结构示意图；
[0021]图2为图1的俯视图；
[0022]图3为图1的右视图；
[0023]图4为本申请实施例所提供的水听器阵的结构示意图；
[0024]图5为本申请实施例所提供的搭载双侧水听器阵的水下滑翔机的局部结构示意图；
[0025]图6为本申请实施例所提供的板状天线爆炸图；
[0026]图7为本申请实施例所提供的天线保护罩的结构示意图。
[0027]其中，水下滑翔机主体1、垂直舵2、水平舵3、推进器4、板状天线5、天线保护罩51、第一凹槽511、辐射体52、基体521、外凸部522、天线底座53、第二凹槽531、温盐深传感器6、多普勒测速仪7、水听器阵8、阵元主体9、前置放大器10、输出水密揽11。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0029]需要注意的是，除非另有说明，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技术人员所理解的通常意义。
[0030]实施例1
[0031]参见图1～图7，本申请一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，包括水下滑翔机主体以及安装在该水下滑翔机主体上的天线1以及安装在所述水下滑翔机主体1上的天线，还包括垂直舵2、水平舵3、推进器4和水听器阵8，垂直舵2和水平舵3呈十字状设置在水下滑翔机主体1的尾部，推进器4安装在水下滑翔机主体1的尾部，水听器阵8为两组，两组水听器阵8分别对称安装在水下滑翔机主体1的两侧、且均沿水下滑翔机主体1长度方向安装。
[0032]本申请通过在水下滑翔机主体1的尾部分别设置垂直舵2、水平舵3和推进器4，使水下滑翔机兼具推进和滑翔两种工作模式，解决了水下滑翔机高航速运行不稳定、能耗高等问题；将水听器阵8对称安装在水下滑翔机主体1的两侧，该水听器布局方案，可使其探测距离更远，探测精度更高。
[0033]水下滑翔机主体1采用低阻力“Myring”水动力外形，水下滑翔机主体1内具有俯仰姿态调节单元和浮力调节单元等常规单元模块，对水下滑翔机进行俯仰和浮力进行调节。水下滑翔机主体1的尾部布置垂直舵2，该垂直舵2竖向布置，包括布置在上侧的上侧垂直舵以及布置在下侧的下侧垂直舵，上侧垂直舵与下侧垂直舵对称布置；在水下滑翔机主体1的水平方向设置水平舵3，该水平舵3呈水平状左右布置，水平舵3与垂直舵2组合形成十字状结构，水平舵3可在水下滑翔机主体1在滑翔模式时起到水平翼的作用，不再需要在水下滑翔机主体1上另外设置水平翼。推进器4安装在水下滑翔机主体1的尾部。
[0034]采用上述结构，采用融合水平翼功能的水平舵3，使水下航行器在推进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，包括水下滑翔机主体以及安装在该水下滑翔机主体上的天线，其特征在于，还包括垂直舵、水平舵、推进器和水听器阵，所述垂直舵和水平舵呈十字状设置在所述水下滑翔机主体的尾部，所述推进器安装在所述水下滑翔机主体的尾部，所述水听器阵为两组，两组所述水听器阵分别对称安装在所述水下滑翔机主体的两侧、且均沿所述水下滑翔机主体长度方向安装。2.根据权利要求1所述的搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，其特征在于，所述天线采用板状天线，所述垂直舵包括上侧垂直舵和下侧垂直舵，所述上侧垂直舵与所述下侧垂直舵对称布置，所述板状天线安装在所述上侧垂直舵上。3.根据权利要求2所述的搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，其特征在于，所述板状天线为扁平状结构，其包括天线底座、天线保护罩和辐射体，所述天线保护罩连接在所述天线底座上，所述辐射体设置在所述天线底座与所述天线保护罩之间、且其上侧与所述天线保护罩紧密接触。4.根据权利要求1所述的搭载双侧水听器阵的水下滑翔机，其特征在于，还包括温盐深传感器，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋庆月，尹云龙，辛爱学，王士昌，吴显辉，李先宏，孙风凯，
申请(专利权)人：青岛蔚海明祥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：