【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下无人航行器，尤其涉及一种基于浅海域auv实验的应急弹射浮漂定位装置。
技术介绍
1、随着海洋资源的不断开发，水下潜航器变得越来越多功能化，使得水下潜航器要搭载更多传感器与精密设备，这就导致水下潜航器的成本越来越昂贵，但是水下环境的复杂性决定了其工作环境的恶劣。为了保证水下潜航器的安全，有必要设计一种可以自主救援的设施。目前水下潜航器常用的自主救援方法包含变浮力系统、抛载自救等。其中变浮力系统是通过改变水下潜航器的自身净浮力，使得auv在失去动力后，能够自主上浮；抛载自救可以在水下潜器超过设置深度时抛载减轻自身重量上浮至水面。但是这两种方法都依赖水下潜器自身的传感器以及软件算法，一旦出现被缠绕，沉入淤泥或电量用完等情况则作用不大。
2、浅海域作为auv常遇的实验与工作地点，具有范围大，水中鱼类等生物数量较多，一旦出现auv失联等情况，人工搜索、声纳探测、光学探测难度较大，现有声信标利用水声通信设备发送位置，体积较大，有可能改变auv本身阻力，湖面上没有明显标志，auv无法通过自身以外的装置发射位置信息会大大增加搜救难度。因此对现有救援方法缺陷进行总结：
3、(1)依赖于auv自身的设备，auv自身一旦出现问题，救援装置无法启用。
4、(2)体积大，安装在auv上影响auv自身水动力性能。
5、(3)耗能高，续航时间短，无法支持auv长期工作。
6、基于此，本专利技术提出一种基于浅海域auv实验的应急弹射浮漂定位装置。
技术实现
1、本专利技术提出一种基于浅海域auv实验的应急弹射浮漂定位装置，克服上述现有方法的缺陷，设计一种独立工作的装置，其不受auv内部情况的影响，能跟随auv工作，通过内部主控电路对装置进行计时实现装置的控制，弹射浮漂易带着鱼线脱出。
2、应急弹射浮漂定位装置体积小，重量轻，且拥有较小的净浮力与较好的流线外壳，具有良好的独立性，在不影响auv自身工作的同时较为准确的提供失事auv的具体位置，
3、本专利技术的技术方案是：一种基于浅海域auv实验的应急弹射浮漂定位装置：包括固定在auv上的固定外壳，底座与可弹射的弹射浮漂，弹射浮漂上装有u型锁扣，子母螺丝(母)，子母螺丝(子)和防水gps装置。u型锁扣与防水gps装置利用自攻螺丝安装于弹射浮漂上，绕线桶套入子母螺丝(母)上，并与弹射浮漂上的安装孔和子母螺丝(子)配合安装。
4、本专利技术中，所述底座装有充电堵头，上电堵头，按动开关，定位销轴，电池充电口，杜邦线，环氧树脂填充物，主控电路和电池。其中按动开关，定位销轴，电池充电口，杜邦线放置于底座前端两个孔洞中，分别使用带有密封圈的充电堵头与上电堵头通过螺纹副将洞口堵住密封，洞口另一端通向主控电路与电池安装位置，主控电路与电池被环氧树脂填充物灌封于底座中。
5、本专利技术中，所述锁外壳装有锁紧杆，v型弹簧，传动杆，推拉电磁铁，锥形弹簧和推拉杆。其中锁紧杆和传动杆上的孔与锁外壳上的轴配合，且锁紧杆下方装有v型弹簧，锁紧杆可与传动杆配合锁死，传动杆另一端穿过推拉杆的孔洞，推拉杆置于推拉电磁铁中，推拉电磁铁用环氧树脂灌封，在推拉杆与推拉电磁铁之间装有锥形弹簧。
6、本专利技术中，所述底座外侧装有固定外壳，锁外壳和弹射浮漂，固定外壳通过其内部的凹槽与底座两侧的凸起以及固定外壳两侧的沉孔与底座两侧的螺纹孔拧入固定螺栓固定。锁外壳通过内部螺纹孔与底座沉孔拧入沉头螺丝固定。弹射浮漂上有两个圆孔，底座后端有两根凸出的圆柱，二者相互配合限制弹射浮漂的运动，同时弹射浮漂安装的u型锁扣与锁紧杆配合，使得装置在锁紧时弹射浮漂固定。
7、本专利技术中，所述防水gps装置包含gps防水桶，gps，gps防水盖和密封圈，gps放置于gps防水桶中，gps防水盖上设有密封槽，装有对应尺寸密封圈，gps防水盖与gps防水桶通过螺纹副配合，gps内部含有电池。
8、所述电池为主控电路和推拉电磁铁供电，主控电路通过内部计时器控制电池给推拉电磁铁供电，当装置处于锁紧状态时，传动杆与锁紧杆配合锁死，v型弹簧内部存在较大弹性势能，推拉杆未被推拉电磁铁拉入。
9、所述鱼线一端固定于绕线桶，另一端固定于底座后端孔洞内。
10、所述固定外壳和弹射浮漂均为pvc发泡材质，且其外壳曲线为抗流性较好的曲线，弹射浮漂在未弹射时，整个装置的净浮力较接近于零。
11、本专利技术的有益效果是：
12、(1)该应急浮漂定位装置具有较强耐压密封性与抗流性，可随无人潜航器下潜至水下，装置包含gps可在一周内持续工作。
13、(2)考虑到大部分应急装置均需要与水下潜航器内部进行交互，本申请将装置完全独立，保障了需要时设备能正常运行。
14、(3)当水下潜航器遭遇故障无法发出位置信息时，即装置定时时间到后水下潜航器还未上浮回收成功，装置内主控电路短暂给推拉电磁铁上电，推拉电磁铁将推拉杆拉入后带动传动杆转动，释放锁紧杆，在v型弹簧的作用下，锁紧杆快速转动将u型锁扣弹出，使得弹射浮漂带着鱼线缠绕桶上的鱼线弹出，弹射浮漂在浮力的作用下上浮至水面，连接水下航行器和弹射浮漂，此时弹射浮漂内的gps装置开始向外发送定位信号，搜救人员通过定位信号到达弹射浮漂所在区域，找到弹射浮漂顺着鱼线即可找到水下潜航器。
15、(4)该应急浮漂定位装置体积小，便于安装，由于装置整体的独立性，密封性，以及较好的抗流性，使得其拥有较好的兼容性，可应用于不同型号的水下潜航器，较小影响水下潜航器运动时的阻力，且可多次回收利用。
16、(5)由于装置自身净浮力在未弹射时较接近于零，因此对水下潜航器的配平影响较小。
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1.一种基于浅海域AUV实验的应急弹射浮漂定位装置，装置导流部分为固定外壳(1)、弹射浮漂(2)，装置内部装有主控电路(10)，其控制着装置的运行，同时利用内部电池(11)为装置供电，执行机构包含锁外壳(17)、锁紧杆(18)、V型弹簧(19)、传动杆(20)、推拉电磁铁(21)，利用GPS模块(26)发送位置信息，装置整体基于底座(8)安装；
2.根据权利要求1所述的一种基于浅海域AUV实验的应急弹射浮漂定位装置，其特征在于：所述固定外壳(1)上留有捆扎槽，用于将本定位装置固定于AUV上。
3.根据权利要求1所述的一种基于浅海域AUV实验的应急弹射浮漂定位装置，其特征在于：锁紧杆(18)与传动杆(20)材料均为304不锈钢，推拉杆(23)材料为430不锈钢。
4.根据权利要求1所述的一种基于浅海域AUV实验的应急弹射浮漂定位装置，其特征在于：所述固定外壳(1)与弹射浮漂(2)外形为阻力较好的流线型，具有低阻力，强抗流性的特点。
5.根据权利要求1所述的一种基于浅海域AUV实验的应急弹射浮漂定位装置，其特征在于：整个装置净浮力较接近
...【技术特征摘要】
1.一种基于浅海域auv实验的应急弹射浮漂定位装置，装置导流部分为固定外壳(1)、弹射浮漂(2)，装置内部装有主控电路(10)，其控制着装置的运行，同时利用内部电池(11)为装置供电，执行机构包含锁外壳(17)、锁紧杆(18)、v型弹簧(19)、传动杆(20)、推拉电磁铁(21)，利用gps模块(26)发送位置信息，装置整体基于底座(8)安装；
2.根据权利要求1所述的一种基于浅海域auv实验的应急弹射浮漂定位装置，其特征在于：所述固定外壳(1)上留有捆扎槽，用于将本定位装置固定于auv上。
【专利技术属性】
技术研发人员：周心开，王日贤，严天宏，韦鑫鑫，江灿，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：
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