System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种水下驻留式无人航行器的锚固系统及锚固方法技术方案_技高网

一种水下驻留式无人航行器的锚固系统及锚固方法技术方案

技术编号:42312411 阅读:4 留言:0更新日期:2024-08-14 15:56
本发明专利技术提供一种水下驻留式无人航行器的锚固系统及锚固方法,涉及水下无人航行器的技术领域。当水下无人航行器由正常航行转为驻留或由驻留转为正常航行时,信号接收单元通过接收到的由母船或岸基远程控制中心发出的指令,控制各个部件配合最终实现UUV的正常航行和快速、高效、稳定的锚泊驻留作业,本发明专利技术所述的系统具有贯入效率高、回收方便等优势,为科研、军事、民用领域的水下无人平台提供了一种新的锚泊驻留手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下无人航行器的,具体而言,尤其涉及一种水下驻留式无人航行器的锚固系统。


技术介绍

1、水下无人航行器作为一种高效率、低成本、强隐身的新概念海洋航行器,在科学探索、海洋工程以及国土防卫等领域扮演着重要的角色。进入21世纪以来,海洋日益成为世界各国战略资源的必争之地,尤其深海和大洋勘探活动日益频繁,uuv在海洋资源勘探、海底地形扫测、海洋情报监视、深海打捞和搜救、水下反潜与反水雷等领域都展示出独特的优势。uuv面对复杂海洋环境与多样性的作业需求,其在强水流状态下需要维持相对平衡的状态,如何实现uuv长时间在水下驻留并保持稳定是一个亟需解决的关键问题。锚泊驻留主要是通过调整uuv的浮力,并利用锚设备将uuv系固在泥底,是一种更节能和简便的驻留方式,为水下驻留的航行器提供了安全稳定的作业环境。

2、uuv锚泊驻留通过依靠其携带的锚设备贯入底床,为水下作业平台提供稳定的抓驻力。uuv在近海底位置进行锚泊驻留作业时,由于锚设备很难获得较大的触底速度,其贯入深度将大大受限,导致该锚碇点所提供的抓驻力偏小,从而水下作业平台的安全难以保障,尤其uuv在强洋流条件下的硬质海床开展驻留作业的情况。此外,附加的传统锚设备会改变uuv流线型结构,增加uuv正常航行中的兴波阻力,会加剧其有限能量的消耗。由此可见,针对uuv锚泊驻留作业的需求,解决锚设备在不同地质条件下自主贯入的技术问题,为水下作业平台提供安全的工作环境,将会提高海洋资源开发利用效率和提升深海水域国土防卫的能力,其应用和研发前景十分广阔。

3、经检索,中国专利号:202210658594.x,公布(公开)号:cn 115009483 a,名称:一种单次使用的水下航行器水下锚泊驻留装置及方法,该专利技术公开了一种单次使用的水下航行器水下锚泊驻留装置及方法,主要由支壳体、重力锚释放机构、锚绳释放机构、锚绳缠绕器和重力锚等组成。该专利技术主要的不足之处在于:1、该专利技术中的重力锚需要悬挂在uuv外部,改变了uuv流线型结构,影响其快速性;2、该专利技术不能实现重复驻留作业;3、该专利技术的锚设备需要利用重力贯入,不适用于近海底的硬质海底驻留场景。

4、此外,中国专利号:202110655008.1,公布(公开)号:cn113212655a,名称:一种无人水下航行器海底驻留的吸力锚装置及其控制方法,包括吸力锚装置包括电缆绳索、吸力桶、水密电机、叶轮泵、供电及控制水密机箱、吸水管路、外置过滤器、内置过滤器、进水管路、排水口、进水口、外压力传感器、抽水t型电磁球阀、排水t型电磁球阀、内压力传感器、陀螺仪以及至位开关等。该专利技术主要的不足之处在于:1、该装置主要适用于软底质海底环境,不适用于硬底质环境。2、该吸力锚装置需要悬挂在uuv外部,由于其结构,改变了uuv流线型结构,影响其快速性。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的不足,提供一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,该锚固系统能够使uuv实现低阻力的正常航行和快速、高效、稳定的锚泊驻留作业。

2、本专利技术采用的技术手段如下:

3、一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,通过锚设备与uuv组合凹槽结构及连接部件卡扣与水下驻留式无人航行器连接;包括:外壳及信号接收单元;所述信号接收单元通过接收母船或岸基远程控制中心发出指令控制所述水下驻留式无人航行器由正常航行转为驻留或驻留转为正常航行;

4、所述外壳内部设有空腔;所述外壳的空腔内设置有水管回收与释放单元、射流控制单元、振荡单元、锚设备控制单元、射流泵以及锚链释放与回收单元;

5、所述锚设备控制单元控制锚体的收放;

6、所述射流控制单元通过调节所述射流泵的转速,使所述射流泵产生流速不同但持续的水流,所述水流在所述振荡单元产生振动所述水流由射流孔产生冲刷射流;

7、所述射流孔设置在所述外壳的底部;

8、所述水管回收与释放单元用于收纳水管;通过所述信号接收单元通过接收母船或岸基远程控制中心发出指令控制所述水管回收与释放单元实现所述水管的收放;

9、所述锚链释放与回收单元用于收纳锚链;通过所述信号接收单元通过接收母船或岸基远程控制中心发出指令控制所述锚链释放与回收单元实现所述锚链的收放;

10、所述信号接收单元通过声波方式接收来自母船或岸基远程控制中心的指令;所述水管、所述振荡单元和所述射流孔形成密封的通路。

11、进一步地,所述振荡单元固定连接在所述外壳上。

12、进一步地,所述外壳内部还设置有储能单元;所述储能单元持续为所述水管回收与释放单元、所述射流控制单元、所述锚设备控制单元、所述射流泵以及锚链释放与回收单元供电。

13、进一步地,所述锚设备与uuv组合凹槽结构上设置有内部套垫;所述内部套垫用于实现对锚体内部结构与航行器顶部保护。

14、进一步地,所述锚固系统还具有设置在锚设备内部的,用于产生振荡射流使锚设备振荡的射流振荡腔。

15、进一步地,所述射流振荡腔的一端设置有水流入口;所述射流振荡腔的另一端设置有水流出口。

16、本专利技术还包含一种水下驻留式无人航行器的锚固方法,包括以下步骤:

17、所述信号接收单元通过接收母船或岸基远程控制中心发出指令,控制所述水下驻留式无人航行器由正常航行转为驻留或驻留转为正常航行;

18、当水下驻留式无人航行器由正常航行转为驻留时,即信号接收单元通过接收母船或岸基远程控制中心发出的锚泊驻留指令时,连接部件卡扣释放锁扣,使外壳与航行器本体脱离;锚链释放与回收单元和水管回收与释放单元分别释放锚链和水管;射流控制单元通过调节所述射流泵的转速,使射流泵产生流速不同但持续的水流,持续水流在振荡单元产生振动的同时,由射流孔产生冲刷射流,从而将外壳贯入海底泥层,直至外壳贯入指定深度时,射流泵停止工作;

19、当所述水下驻留式无人航行器由驻留转为正常航行时,即所述信号接收单元通过接收母船或岸基远程控制中心发出的起锚航行指令时,射流控制单元通过调节所述射流泵的转速,使射流泵产生流速不同但持续的水流,持续水流在振荡单元产生振动的同时,由射流孔产生冲刷射流,当外壳与海底泥层的拔锚阻力减小至2倍锚重后,由锚链释放与回收单元回收锚链,同时由水管回收与释放单元回收水管;直至外壳与航行器本体接触,并且所述水管回收至所述水管回收与释放单元内后;利用航行器本体前端的电磁感应效应,并结合锚链的拉力,使外壳与航行器本体完成组合;再通过连接部件卡扣锁死锁扣,使所述外壳与航行器本体牢固连接。

20、进一步地,正常航行转为驻留过程中或驻留转为正常航行过程中,均通过储能单元持续为所述水管回收与释放单元、所述射流控制单元、所述锚设备控制单元、所述射流泵以及锚链释放与回收单元供电。

21、较现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

22、本专利技术的锚固系统主要适用于水下无人航行器锚泊驻留作业,实现了uuv的正常航行和快速、高效、稳定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,通过锚设备与UUV组合凹槽结构(3)及连接部件卡扣(14)与水下驻留式无人航行器连接;包括:外壳(5)及信号接收单元(13);所述信号接收单元(13)接收到母船或岸基远程控制中心发出控制指令后,控制所述水下驻留式无人航行器由正常航行转为驻留或驻留转为正常航行;

2.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述振荡单元(7)固定连接在所述外壳(5)上。

3.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述外壳(5)内部还设置有储能单元(11);所述储能单元(11)持续为所述水管回收与释放单元(4)、所述射流控制单元(6)、所述锚设备控制单元(9)、所述射流泵(10)以及锚链释放与回收单元(12)供电。

4.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述锚设备与UUV组合凹槽结构(3)上设置有内部套垫(15);所述内部套垫(15)用于实现对锚体内部结构与航行器顶部保护。

5.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述锚固系统还具有设置在锚设备内部的,用于产生振荡射流使锚设备振荡的射流振荡腔(16)。

6.根据权利要求5所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述射流振荡腔(16)的一端设置有水流入口(17);所述射流振荡腔(16)的另一端设置有水流出口(18)。

7.一种水下驻留式无人航行器的锚固方法,应用权利要求1-6任意一项所述锚固系统,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固方法,其特征在于,正常航行转为驻留过程中或驻留转为正常航行过程中,均通过储能单元(11)持续为所述水管回收与释放单元(4)、所述射流控制单元(6)、所述锚设备控制单元(9)、所述射流泵(10)以及锚链释放与回收单元(12)供电。

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【技术特征摘要】

1.一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,通过锚设备与uuv组合凹槽结构(3)及连接部件卡扣(14)与水下驻留式无人航行器连接;包括:外壳(5)及信号接收单元(13);所述信号接收单元(13)接收到母船或岸基远程控制中心发出控制指令后,控制所述水下驻留式无人航行器由正常航行转为驻留或驻留转为正常航行;

2.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述振荡单元(7)固定连接在所述外壳(5)上。

3.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述外壳(5)内部还设置有储能单元(11);所述储能单元(11)持续为所述水管回收与释放单元(4)、所述射流控制单元(6)、所述锚设备控制单元(9)、所述射流泵(10)以及锚链释放与回收单元(12)供电。

4.根据权利要求1所述的一种水下驻留式无人航行器的锚固系统,其特征在于,所述锚设备与uuv组合凹槽结构(3)上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:董传明弓永军
申请(专利权)人:大连海事大学
类型:发明
国别省市:

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