[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于測深儀的主動波浪補(bǔ)償裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711103089.4
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107878702B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王佳;劉延濤;盧道華;曹志遠(yuǎn);莊惠榮;王進(jìn);穆興興;丁愛軍;陳志磊;黃勇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: B63B39/00
• 分類號: B63B39/00;G01C13/00
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于測深儀的主動波浪補(bǔ)償裝置及方法，包括第一補(bǔ)償單元，具有支撐組件、傳動部件和動力部件；第二補(bǔ)償單元，與所述第一補(bǔ)償單元傳動連接，包括平臺組件，補(bǔ)償組件、支撐部件和連接件；以及檢測單元，與所述支撐組件相連接。本發(fā)明通過微慣導(dǎo)傳感器測量船體的搖擺和升沉的運(yùn)動參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)進(jìn)行處理并計(jì)算出搖擺及升沉的補(bǔ)償量，由處理后的信號驅(qū)動伺服電機(jī)和伺服電動缸運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償平臺的搖擺和升沉方向的補(bǔ)償。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、快速地補(bǔ)償受到搖擺和升沉運(yùn)動影響的測深儀，讓測深儀能夠在復(fù)雜的海況下安全高效地執(zhí)行檢測任務(wù)。本裝置具有補(bǔ)償范圍廣、可靠性高、準(zhǔn)確快速、結(jié)構(gòu)簡單輕便等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主動補(bǔ)償領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于測深儀的主動波浪補(bǔ)償裝置及方法。

背景技術(shù)

我國東海地區(qū)、長江流域和江河入?？诘葏^(qū)域水質(zhì)渾濁、視線較差，在一般導(dǎo)航儀器不能正常工作的情況下，可以利用測深儀來實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航，特別是在船舶進(jìn)入淺水航道時(shí)，其他導(dǎo)航設(shè)備是無法替代的，在某些水深變化情況特殊或有一定規(guī)律的海域應(yīng)用測深儀辨位更可靠?，F(xiàn)代化多功能的船用測深儀還可實(shí)現(xiàn)水下勘測、魚群探測跟蹤等功能，因此測深儀是廣泛應(yīng)用于水文測量、水電廠、庫區(qū)、淺海、湖泊、河道勘測、環(huán)境水域監(jiān)測的理想水深測量儀器。

使用測深儀工作時(shí)需要保證豎向垂直，而風(fēng)浪引起的船身搖動使得自然狀況下無法正常工作，因此需要一種輔助儀器來對外界搖動進(jìn)行補(bǔ)償，以保證測深儀的位置和方向相對穩(wěn)定。波浪補(bǔ)償裝置通常分為主動式與被動式，后者技術(shù)相對成熟，目前國內(nèi)外均有實(shí)際應(yīng)用。而主動式波浪補(bǔ)償裝置靈活性好，但是其技術(shù)難度大，國內(nèi)尚無成熟應(yīng)用。主動式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)工作時(shí)，控制器根據(jù)感應(yīng)器監(jiān)測到的船舶相對運(yùn)動信號，產(chǎn)生一個與之大小相同、方向相反的主動力驅(qū)動信號，控制執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)波浪補(bǔ)償。一般采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺，載體的運(yùn)動姿態(tài)通過慣性元件實(shí)時(shí)檢測，再結(jié)合伺服控制裝置，最終實(shí)現(xiàn)隔離載體的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和跟蹤的功能。穩(wěn)定平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)通常有串聯(lián)或并聯(lián)型兩種形式，串聯(lián)型穩(wěn)定平臺通常是采用環(huán)架式軸串聯(lián)機(jī)構(gòu)，有兩軸、三軸、四軸等形式；并聯(lián)機(jī)構(gòu)為上下平臺用兩個或更多的分支相連,機(jī)構(gòu)具有兩個或更多的自由度，并且以并聯(lián)方式驅(qū)動的機(jī)構(gòu)稱為并聯(lián)機(jī)構(gòu)。在主動補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備中，采用并聯(lián)穩(wěn)定平臺的補(bǔ)償綜合效果較好，但是一般都應(yīng)用于大型的船舶上，而且需要很長的液壓缸，無疑增加了成本、降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

上述穩(wěn)定平臺雖然能解決解決了主動補(bǔ)償問題，但是結(jié)構(gòu)采用了大量的伺服電動缸導(dǎo)致復(fù)雜冗余，成本高且穩(wěn)定性較差。針對測深儀的特點(diǎn)和工作狀態(tài)，需要一種新的補(bǔ)償裝置對船舶的橫搖、縱搖和升沉分別進(jìn)行補(bǔ)償任務(wù)的同時(shí)，能保證穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡單。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述和/或現(xiàn)有波浪補(bǔ)償裝置中存在的問題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明其中的一個目的是提供一種應(yīng)用于測深儀的主動波浪補(bǔ)償裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)對測深儀的橫搖、縱搖及升沉進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，讓測深儀更加平穩(wěn)安全地工作且結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種應(yīng)用于測深儀的主動波浪補(bǔ)償裝置，其包括第一補(bǔ)償單元，所述第一補(bǔ)償單元具有支撐組件、傳動部件和動力部件，所述動力部件設(shè)置于所述支撐組件的頂部，所述傳動部件的兩端均與所述支撐組件相連接；第二補(bǔ)償單元，與所述第一補(bǔ)償單元傳動連接，包括平臺組件，補(bǔ)償組件、支撐部件和連接件，所述補(bǔ)償組件的兩端通過所述連接件與所述平臺組件相連接，所述支撐部件的兩端分別與所述平臺組件相連接。還包括，檢測單元，所述檢測單元與所述支撐組件相連接。

作為發(fā)明所述應(yīng)用于測深儀的主動波浪補(bǔ)償裝置的一種優(yōu)選方案，其中：所述支撐組件包括平臺支架和導(dǎo)桿，所述平臺支架為凹槽型結(jié)構(gòu)，包括上板面、下板面和側(cè)板面。