[發明專利]海上漂浮發電平臺與無人艇集群的組合系統及工作方法

在審

• 申請號: 201810207947.8
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108482595A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 周春輝;張亞杰;姜計榮;肖長詩;俞飛飛;陳振南;劉勝璟
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B60L11/18;G05D1/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發明涉及水上交通運輸工具技術領域，特指海上漂浮發電平臺與無人艇集群的組合系統及無人艇集群工作方法，包括用于收集并儲存能量的海上漂浮發電平臺、用于為無人艇提供充電的充電模塊以及用于接收無人艇傳輸信息的岸基終端平臺，海上漂浮發電平臺通過太陽能電池板、垂直軸風力發電機以及洋流渦輪機采用互補收集供電的方式來實現收集并儲存能量，充電模塊包括信號發射裝置、控制單元、升降裝置以及充電模塊連接裝置，無人艇上設有GPS定位系統，海上漂浮發電平臺上設有引導軌道，引導軌道與充電模塊對應設置。

技術領域

本發明涉及水上交通運輸工具技術領域，特指海上漂浮發電平臺與無人艇集群的組合系統及無人艇集群工作方法。

背景技術

目前，無人艇已逐漸應用到海洋測繪、海事巡航等領域中，而海底地形、海面狀況測量是海洋測繪最基本內容，也是海洋環境場建設的重要組成部分，特別是島礁周邊淺水區域的水下地形資料在建設海洋工程、開發海洋資源、發展海洋科學以及維護海洋權益等諸多方面都發揮了極其重要的作用。目前，島礁周邊淺水區域的海底地形、海面狀況信息快速獲取手段過于單一，主要依賴大型測量船攜帶的測量艇或者租用地方漁船安裝單波束測深儀或多波束測深系統進行測量作業，這種作業模式對測量人員的體力消耗大，安全隱患突出，且因船只吃水的原因，通常需要選擇高潮期間實施作業，導致作業效率不高。此外，近年來，隨著水上經濟的發展，水難事故頻繁發生，海底沉船掃測與打撈愈發重要。一般來說測繪部門需確認沉船的物征，包含其位置、最高點、沉船的水下形態等，將其告知相關部門，以便后續設標、打撈等外置設施的開展。同時，我國近海船舶交通量大，船舶事故時有發生。船舶事故發生后，越早發現危害越小，生命財產保全的可能性也越大。而且沿海多為人口集中區，事故如沒有得到及時地處理，會對沿海的居民生活帶來危害，應用無人艇進行海事巡航已越來越重要。

目前的無人艇充電通常由人工操作完成。無人艇電量不足時，可以控制無人艇?？看a頭或由母船回收，通過岸電或母船船電為無人艇上蓄電池充電。這種充電方式極大地限制了無人艇的自主化和智能化，特別是對于一些小型的無人艇，其電池續航能力只有幾小時，若采用此方式充電，將會極大地增加人力成本，不利于無人艇在海事領域的進一步應用和發展。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了海上漂浮發電平臺與無人艇集群的組合系統及無人艇集群工作方法，依據工作需要在無人艇上搭載攝像機、高精度GNSS定位設備、多波束測深系統、淺水側掃聲納等設備，能夠對海底地形、海面狀況等數據進行高精度的測量，海上漂浮發電平臺位于近海，能夠為無人艇提供足夠電能，增強了無人艇的續航能力，提高了其自主巡航能力。同時，海上漂浮發電平臺發展迅速，漂浮式綜合發電平臺充分利用了大海中的風能、太陽能、洋流能，這些儲量大、可再生、有規律、無污染的能源集合在同一平臺上，實現了同一平臺的多功能發電、存儲供應電能的目標。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

海上漂浮發電平臺與無人艇集群的組合系統，包括用于收集并儲存能量的海上漂浮發電平臺、用于為無人艇提供充電的充電模塊以及用于接收無人艇傳輸信息的岸基終端平臺，海上漂浮發電平臺通過太陽能電池板、垂直軸風力發電機以及洋流渦輪機采用互補收集供電的方式來實現收集并儲存能量，充電模塊包括信號發射裝置、控制單元、升降裝置以及充電模塊連接裝置，無人艇上設有GPS定位系統，海上漂浮發電平臺上設有引導軌道，引導軌道與充電模塊對應設置。

進一步而言，所述引導軌道整體采用八字形結構設計，引導軌道由數個密度小、剛性大的節段通過平面轉動副鏈接而成。

進一步而言，所述充電模塊連接裝置包括充電模塊發射端與充電模塊接收端，充電模塊發射端設于海上漂浮發電平臺上，充電模塊接收端設于無人艇上。