[實用新型]風光互補供給型自主水面航行器

有效

• 申請號: 201720016853.3
• 申請日: 2017-01-07
• 公開（公告）號: CN206579824U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張美燕;蔡文郁;彭學虎;陳麗莉;鄭曉丹;劉吉來
• 申請（專利權）人: 浙江水利水電學院
• 主分類號: B63H21/17
• 分類號: B63H21/17;H02J7/35;F03D9/32;F03D9/11;G05D1/02;G05D1/08
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司33272
• 代理人: 王佳健

技術領域

本實用新型涉及一種水面無人艇，具體指一種利用風光互補供電型并具有遠程測控功能的自主水面航行器。

背景技術

未來是海洋文明的世紀，海洋領域的探索將成為世界的發展趨勢，因此水面船艇作業、應用的研究具有廣闊的前景。自主水面航行器，也叫水面無人艇，實際上是一種水面無人平臺，以其體積小、機動性強和成本低等優勢成為研究熱點；可以執行各種導航和水文地理勘察等復雜任務。目前，無人船廣泛應用于環保、測繪、環衛甚至安防軍用領域，市場前景廣闊。

隨著人類進一步開發認識海洋，無人艇研究、應用的理論價值和實際意義更為凸顯，具有廣泛的應用前景。無人艇與常規的船艇比較，易于操作、靈活快捷，可以經受住各種復雜環境的考驗。目前美國等軍事強國均走在無人水面艇研發的前沿，并已投入使用；其他發達國家也在積極的研究，而中國的無人水面艇還在一個初級探索階段。隨著科技不斷提高和海洋運載設備的發展，無人艇的應用領域將大大拓寬。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種風光互補供給型自主水面航行器。

本實用新型由左推進器、右推進器、左艙體、右艙體、舵機、控制系統與能源系統組成，能源系統由太陽能電板、風機、鋰電池、風光互補控制器、弱電供電模塊、推進供電模塊、舵機供電模塊組成。控制系統由核心處理器、銥星/北斗/GPS通信定位模塊、雙路TF卡存儲、CMOS攝像頭、攝像云臺控制、推進器驅動器、舵機驅動器、外接設備測控組成。

所述太陽能電板和風機分別電源連接風光互補控制器，實現能源補給；風光互補控制器電源連接鋰電池，實現能源存儲；風光互補控制器分別與弱電供電模塊、推進供電模塊、舵機供電電源連接，實現能量傳遞。

所述的雙路TF卡存儲、CMOS攝像頭、攝像云臺控制分別與核心處理器信號連接，實現數據存儲與攝像控制；銥星/北斗/GPS通信定位模塊與核心處理器信號連接，實現衛星定位與遠程通信；推進器驅動器、舵機驅動器分別與核心處理器信號連接，實現無人艇的航行控制；外接設備測控與核心處理器信號連接，用于巡航過程中各種數據參數的采集。

與其他背景技術相比，本實用新型涉及的風光互補供給型自主水面航行器就兩個方面有了改進：（1）無人艇利用海面上充沛的風能和太陽能作為能源補給，具有長期續航能力，能勝任海上遠程巡航與作業任務；（2）無人艇具有預設編程和遠程銥星衛星通信能力，可以滿足按軌跡自動巡航或實時遠程操控等需求，無人艇整體系統的可靠性得到了提高。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型的控制系統與能源系統示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實施例涉及的風光互補供給型自主水面航行器由右推進器1、左推進器2、右艙體3、左艙體4、舵機5、控制系統與能源系統6組成，其中控制系統與能源系統為系統的最核心部件，主要包括能源補給部分和信號處理部分。能源補給部分負責自主水面航行器的能量補給、存儲、分配及管理，由太陽能電板7、風機8、鋰電池9、風光互補控制器10、弱電供電模塊11、推進供電模塊12、舵機供電模塊13等模塊組成。信號處理部分負責航行軌跡控制與現場參數采集，由核心處理器14、銥星/北斗/GPS通信定位模塊15、雙路TF卡存儲16、CMOS攝像頭17、攝像云臺控制18、推進器驅動器19、舵機驅動器20、外接設備測控21等模塊組成。

如圖2所示，太陽能電板7和風機8、分別電源連接風光互補控制器10，風光互補控制器10將風機8的三相110V交流電轉換為24V直流電源，將太陽能電板7的12V直流電升壓為24V直流電源，實現由風機8和太陽能電板7聯合供電。風光互補控制器10電源連接鋰電池9，將外部電源轉換成24V直流電源進行存儲，當外部沒有風力或太陽能等能源補給時，可由鋰電池9提供給系統電源。風光互補控制器10分別與弱電供電模塊11、推進供電模塊12、舵機供電模塊13電源連接，弱電供電模塊11、推進供電模塊12、舵機供電模塊13分別將風光互補控制器10的24V直流電源轉換為系統弱電系統、推進器、舵機等部分所需的電壓等級，為整個自主水面航行器提供能源供給。