[發(fā)明專利]無(wú)人水下航行器應(yīng)急拋載示位裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610310716.0
• 申請(qǐng)日: 2016-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN105947146B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;徐令令;張華;王健;侯靖堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所
• 主分類號(hào): B63C11/00
• 分類號(hào): B63C11/00;B63G8/22
• 代理公司: 無(wú)錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32228
• 代理人: 嚴(yán)梅芳,聶啟新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)急安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于無(wú)人水下航行器上的水下應(yīng)急拋載及水上標(biāo)識(shí)航行器位置的應(yīng)急拋載示位裝置及方法。

背景技術(shù)

無(wú)人水下航行器是指用于海洋環(huán)境探測(cè)和監(jiān)測(cè)、海洋科學(xué)考察、海洋資源勘探、水下搜救等可以回收的小型水下自航載體，是一種可長(zhǎng)時(shí)間在水下自主遠(yuǎn)程航行的無(wú)人智能小型裝備平臺(tái)。為了提高水下設(shè)備的安全性，通常需要配備應(yīng)急拋載裝置，當(dāng)水下設(shè)備出現(xiàn)緊急情況時(shí)，觸發(fā)拋載裝置拋掉壓載重物，使得水下設(shè)備處于正浮力狀態(tài)，從而安全得浮出水面，等待水面船只的救援。現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)人水下航行器一般不帶有示位裝置，在拋載后無(wú)法標(biāo)識(shí)航行器的位置，也有的深海設(shè)備中使用浮體，浮體通常與深海設(shè)備之間通過(guò)繩索連接，在應(yīng)急情況出現(xiàn)時(shí)，通常使用油缸驅(qū)動(dòng)接觸浮體并釋放浮體，由于繩索的限制，一般只能上浮至海水表面，通過(guò)內(nèi)部配置的頻閃燈供海上人員搜尋，但在實(shí)際使用中，漂浮在海水表面的浮體目標(biāo)小，找尋過(guò)程如同大海撈針，需耗費(fèi)大量人力、物力。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)人針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種無(wú)人水下航行器應(yīng)急拋載示位裝置及方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急拋載和示位的雙重功能，且示位可靠，提高了搜尋救援效率和成功機(jī)率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所述無(wú)人水下航行器應(yīng)急拋載示位裝置，包括應(yīng)急拋載單元，所述應(yīng)急拋載單元包括爆炸螺栓及安裝在水下航行器上的配重，配重下方設(shè)有示位單元，配重位于水下航行器與所述示位單元之間，所述示位單元包括浮體，浮體內(nèi)設(shè)有通信定位天線、控制單元、電池及水深壓力傳感器，配重上設(shè)有貫通孔，水下航行器、配重及浮體通過(guò)爆炸螺栓連接，且爆炸螺栓活動(dòng)貫穿配重上的所述貫穿孔后與浮體固接；控制單元包括單片機(jī)、通信定位模塊及控制電路，單片機(jī)與通信定位模塊之間連接有通訊線纜，水深壓力傳感器與單片機(jī)之間設(shè)有傳輸導(dǎo)線，單片機(jī)通過(guò)控制電路控制爆炸螺栓的點(diǎn)火，通信定位天線通過(guò)反饋線與通信定位模塊連接；所述示位單元由電池供電。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：

所述控制單元包括靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，單片機(jī)與靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器之間設(shè)有通訊線纜。

所述浮體內(nèi)設(shè)有隔板，控制單元通過(guò)銅螺柱固定在隔板上，隔板上設(shè)有多個(gè)走線孔。

所述浮體本體呈中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體結(jié)構(gòu)的兩端分別為平面端及外凸圓弧端，所述外凸弧形端設(shè)在浮體靠近水下航行器尾艙的一端，電池設(shè)在浮體內(nèi)靠近所述外凸弧形端的一側(cè)。

所述配重安裝在水下航行器的尾桿的一側(cè)，尾桿的另一側(cè)固裝有水下航行器的尾翼。

所述控制單元包括上、下兩層電路板，上、下層電路板之間通過(guò)銅螺柱連接并固定在浮體內(nèi)部，所述通信定位模塊設(shè)在上層電路板上，單片機(jī)及控制電路布置在下層電路板上。

本發(fā)明所述無(wú)人水下航行器應(yīng)急拋載示位方法，包含以下步驟：

第一步，水下航行器水下航行時(shí)，由水深壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)水深壓力，并將檢測(cè)到的壓力信號(hào)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)處理將壓力信號(hào)處理成水深信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)；

第二步，單片機(jī)將水深壓力傳感器檢測(cè)并處理得到的水深信號(hào)與單片機(jī)中設(shè)定的深度值進(jìn)行比較；

第三步，當(dāng)比較結(jié)果為水深信號(hào)超過(guò)設(shè)定的深度值時(shí)，單片機(jī)通過(guò)控制電路控制爆炸螺栓點(diǎn)火，點(diǎn)火觸發(fā)爆炸螺栓爆炸分離，使配重、帶有示位單元的浮體均與水下航行器分離，同時(shí)，配重與帶有示位單元的浮體分離；

第四步，浮體上浮，水深壓力傳感器檢測(cè)壓力信號(hào)，并傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)壓力信號(hào)處理并判斷浮體是否浮出水面；

第五步，單片機(jī)判斷結(jié)果為浮體浮出水面時(shí)，單片機(jī)控制通信定位模塊及通信定位天線啟動(dòng)，通信定位天線及通信定位模塊接收衛(wèi)星的定位信息，并將定位信息傳輸給單片機(jī)并存儲(chǔ)，單片機(jī)控制通信定位天線向外部發(fā)送定位信息。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：

所述第第三步中，當(dāng)比較結(jié)果為水深信號(hào)沒有超過(guò)設(shè)定的深度值時(shí)，將所述沒有超出設(shè)定深度值的水深信號(hào)與單片機(jī)之前一段時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)的歷史水深信號(hào)作為一組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析處理，當(dāng)分析結(jié)果為深度劇烈變化或深度變化不連續(xù)且不合理或深度長(zhǎng)時(shí)間維持不變時(shí)，單片機(jī)通過(guò)控制電路控制爆炸螺栓點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)配重、浮體與水下航行器的分離。

本發(fā)明的技術(shù)效果：