【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种水下航行器领域的技术，具体是一种水下航行器的改进天线装置。
技术介绍
1、无人水下航行器是一种能够在水下自主或遥控进行操作的自动化设备，广泛应用于海洋科学研究、环境监测、军事侦察、海洋资源勘探等领域。水下航行器天线是专门用于水下通信的设备，负责在水下环境中进行数据传输和接收。在对水下航行器进行鱼雷管回收时，水下航行器需要精确操控其位置和姿态，传统的水下航行器天线常以直立状态安装在uuv的背部，回收过程中的机械动作可能会导致天线与鱼雷管或其他水下物体发生碰撞或摩擦，从而损坏天线或降低其性能。此外，水下航行器天线需要具备定位及通信功能，天线的定位功能用于确定其在水下的准确位置和姿态，天线的通讯功能要支持与地面控制中心的远程通信，以及航行器之间的数据交换。针对上述问题，传统的水下航行器天线往往固定在航行器背部，无法升降，现有折叠天线设计往往通过电机等方式来人工控制天线的升降，而且现有的折叠天线设计存在所占空间大、传动装置置于海水中、不适用于高压强环境的问题，此外，现有的水下航行器天线中各个定位通信模块密集排布可能会造成信号互相干扰。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种水下航行器的改进天线装置，可以实现在水下航行器进行鱼雷管回收时天线的自动升降，同时可以实现通讯、定位、导航、示位一体化，同时减少天线间的干扰。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种水下航行器的改进天线装置，包括：天线底座、
4、所述的驱动装置包括：设置于天线底座内的气缸、滑轨、齿轮轴、依次设置于滑轨上的滑块和齿条以及与天线主体相连的齿轮，其中：气缸与滑块相连以驱动其上的齿条前后移动，齿条、齿轮轴与齿轮依次啮合从而将前后移动转换为天线主体的转动。
5、技术效果
6、本专利技术中的驱动装置中设置储能装置，在天线安装之前往其中注入气体，存储气压能，为天线的旋转提供动力；为实现天线的通讯、定位、导航、示位一体化，提出全新的天线组合方案和位置排列顺序，同时设置全新的信号-灯光显示系统。驱动装置中的储能装置在安装之前存储气压能，安装在水下航行器上后，无需电机的供能和电磁阀的控制，能自行为天线的旋转提供动力；在天线中采用北斗天线、wi-fi天线、铱星天线、数传天线的组合方案，可实现导航与定位、短报文通信、近距离高速通信、远距离通信、与岸基或母船通信于一体，各种天线可以根据水下航行器的工作场景配合使用，不同的应用需求使用不同的通信方式，进一步避免了多天线间的相互干扰；同时wi-fi天线、数传天线、与北斗天线上下排布，减少了数传、wi-fi信号对北斗的影响；全新的信号-灯光显示系统能通过灯光的闪烁得到各种天线的工作状态，在工作中可根据灯光的闪烁情况来更换天线使用。
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1.一种水下航行器的改进天线装置，其特征在于，包括：天线底座、与之一端转动连接的天线主体以及设置于天线底座内并与天线主体相连的驱动装置，驱动装置水平运动转化为天线主体的旋转运动并实现天线的升降；
2.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的天线底座包括：通过螺钉连接并形成密闭空间的外壳与底座，天线组装完成后直接安装在水下航行器上，避免将天线组件单独安装在水下航行器上导致的水密问题和结构稳定性问题。
3.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的气缸通过支座与底座连接，该气缸包括：活塞杆，在气缸的一侧注入一定压强的压缩气体，为整个驱动装置提供动力，通过活塞杆压缩气体与气体推动活塞杆运动来实现天线的升降运动，活塞杆与接头通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的滑轨通过螺钉与底座连接，滑块通过插销与接头连接，这将活塞杆的水平运动转化为滑块的水平运动；
5.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的阶梯轴两端分别通过第一卡轮、第二卡轮与天
6.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的齿轮轴两端使用第一轴承、第二轴承来固定轴向位置，天线底座的外壳的一侧设有圆形阶梯槽，另一侧设有圆形开孔，用于支撑定位第一轴承、第二轴承，第一轴承的一侧与齿轮轴接触，另一侧与轴承端盖接触，这使结构紧凑，便于齿轮轴、第一轴承、第二轴承的安装，轴承端盖与外壳通过螺钉连接，阶梯轴在轴头处与齿轮配合，阶梯轴两端与第三轴承、第四轴承连接，用于固定阶梯轴的轴向位置，第三轴承与齿轮之间使用轴套进行定位，外壳的两侧设有圆形开孔，用于支撑定位第三轴承、第四轴承，同时能将阶梯轴两端穿出外壳，第三轴承一侧与轴承盖接触，轴承盖通过螺钉与外壳连接，轴承盖便于阶梯轴、齿轮、第三轴承、第四轴承、轴套的安装，且使用阶梯轴便于轴向零件的安装定位，使结构更加紧凑，天线主体一侧与外壳贴合，另一侧与轴承盖贴合，天线主体的两侧在阶梯轴同轴心处设有开孔，使阶梯轴穿过开孔，天线主体的两侧设有开槽，将第一卡轮、第二卡轮嵌入到开槽里，阶梯轴的两端为正六边形截面，与第一卡轮、第二卡轮相配合，阶梯轴与天线主体一同作旋转运动，第一卡轮、第二卡轮分别与第一端盖、第二端盖连接，第一端盖、第二端盖通过螺钉与天线主体连接。
7.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的天线主体上设有穿线装置，该穿线装置包括：穿线螺栓、拧紧螺母、密封环、穿线螺母和天线底盖，其中：天线底盖通过螺钉与天线主体连接，天线底盖便于整个穿线装置的安装，穿线螺栓穿过天线底盖上的圆孔，穿线螺母通过螺纹与穿线螺栓配合拧紧，并与天线底盖贴合，密封环与穿线螺栓连接，拧紧螺母与穿线螺栓配合拧紧，并与密封环贴合，穿线装置将天线主体内部的线缆通过穿线螺栓的穿线孔延伸到外部，再将线缆与水下航行器内部装置连接，同时避免天线在升降过程中线缆相互缠绕的问题，整个穿线装置始终保持密封状态，天线底盖与天线主体之间使用第三O型圈密封，在穿线螺母与天线底盖之间使用第四O型圈密封，在穿线螺栓中安装密封环并使用拧紧螺母压紧，防止线缆与穿线孔之间存在缝隙导致天线进水；
8.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的天线底座为密封空间，外壳与底座的连接处设有矩形密封垫，轴承端盖与外壳之间使用第二O型圈进行密封，外壳与阶梯轴的两个接触面分别使用两道旋转密封圈，天线主体为密封空间，天线灯罩与天线主体在连接处设有第一O形圈密封，天线底盖与天线主体之间使用第三O型圈密封，穿线螺母与天线底盖之间使用第四O型圈密封，这样保证在天线正常工作时不会漏水。
9.一种根据权利要求1-8中任一所述改进天线装置的控制方法，其特征在于，在水下航行器进行鱼雷管回收前，气缸右侧充满具有的压缩气体推动活塞杆运动，通过驱动装置使天线逆时针旋转升起，当天线直立时整个机构达到平衡状态；在水下航行器进行鱼雷管回收时，水下航行器进入鱼雷管，天线会与鱼雷管接触，随着回收的进行，天线会受到鱼雷管的阻力而顺时针旋转下降，天线会收起，此时气缸中的活塞杆反向运动压缩气体，气体的压强会增大；在水下航行器进行鱼雷管发射时，水下航行器从鱼雷管进入水中，鱼雷管对天线的阻力会消失，此时压缩气体会推动活塞杆运动，通过驱动装置使天线逆时针旋转升起到直立状态。
...【技术特征摘要】
1.一种水下航行器的改进天线装置，其特征在于，包括：天线底座、与之一端转动连接的天线主体以及设置于天线底座内并与天线主体相连的驱动装置，驱动装置水平运动转化为天线主体的旋转运动并实现天线的升降；
2.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的天线底座包括：通过螺钉连接并形成密闭空间的外壳与底座，天线组装完成后直接安装在水下航行器上，避免将天线组件单独安装在水下航行器上导致的水密问题和结构稳定性问题。
3.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的气缸通过支座与底座连接，该气缸包括：活塞杆，在气缸的一侧注入一定压强的压缩气体，为整个驱动装置提供动力，通过活塞杆压缩气体与气体推动活塞杆运动来实现天线的升降运动，活塞杆与接头通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的滑轨通过螺钉与底座连接，滑块通过插销与接头连接，这将活塞杆的水平运动转化为滑块的水平运动；
5.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的阶梯轴两端分别通过第一卡轮、第二卡轮与天线主体连接，这使阶梯轴的旋转运动转化为天线主体的旋转运动。
6.根据权利要求1所述的水下航行器的改进天线装置，其特征是，所述的齿轮轴两端使用第一轴承、第二轴承来固定轴向位置，天线底座的外壳的一侧设有圆形阶梯槽，另一侧设有圆形开孔，用于支撑定位第一轴承、第二轴承，第一轴承的一侧与齿轮轴接触，另一侧与轴承端盖接触，这使结构紧凑，便于齿轮轴、第一轴承、第二轴承的安装，轴承端盖与外壳通过螺钉连接，阶梯轴在轴头处与齿轮配合，阶梯轴两端与第三轴承、第四轴承连接，用于固定阶梯轴的轴向位置，第三轴承与齿轮之间使用轴套进行定位，外壳的两侧设有圆形开孔，用于支撑定位第三轴承、第四轴承，同时能将阶梯轴两端穿出外壳，第三轴承一侧与轴承盖接触，轴承盖通过螺钉与外壳连接，轴承盖便于阶梯轴、齿轮、第三轴承、第四轴承、轴套的安装，且使用阶梯轴便于轴向零件的安装定位，使结构更加紧凑，天线主体一侧与外壳贴合，另一侧与轴承盖贴合，天线主体的两侧在阶梯轴同轴心处设有开孔，使阶梯轴穿过开孔，天线主体的两侧设有开槽，将第一卡轮、第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王飞越，刘一博，王迎光，陈建平，骆福宇，朱衍明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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