[發明專利]一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統及其方法

在審

• 申請號: 201810502279.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108820171A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 宋磊;楊卓懿;于福臨;孫洪源
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B60L11/18;G01D21/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 楊春女;雷永升

1.一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，包括潛航器(2)和海洋移動工作基站(1)，所述海洋移動工作基站(1)包括用于將太陽能轉化為電能的太陽能發電裝置(11)和用于為潛航器(2)提供電能的無線充電系統(12)，所述潛航器(2)上設有用于接收所述無線充電系統(12)提供的電能的能源系統(27)。

2.根據權利要求1所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，所述能源系統(27)包括充電電池和電磁接收線圈。

3.根據權利要求2所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，所述太陽能發電裝置(11)包括太陽能電池方陣、太陽能控制器、蓄電池組和逆變器。

4.根據權利要求3所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，所述無線充電系統(12)包括充電線纜和與所述充電電纜電連接的電磁發射線圈，所述充電線纜與所述逆變器電連接，所述電磁發射線圈與所述電磁接收線圈發生電磁耦合。

5.根據權利要求1所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，所述海洋移動工作基站(1)包括動力定位系統(13)，所述動力定位系統(13)包括傾角儀、電羅經、風向風速儀、動力控制器和回轉推力器，所述動力控制器可根據傾角儀、電羅經和風向風速儀判斷海洋風浪情況控制回轉推力器使海洋移動工作基站(1)下潛。

6.根據權利要求5所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，所述海洋移動工作基站(1)包括無線數據傳輸系統(14)，所述無線數據傳輸系統(14)包括GPS終端定位儀、北斗終端定位儀和無線傳輸裝置，所述動力定位系統(13)可根據無線數據傳輸系統(14)測量的位置，保持海洋移動工作基站(1)在海平面上的位置。

7.根據權利要求1所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，還包括水聲通信系統(24)，所述水聲通信系統(24)包括設于潛航器(2)上的水下聲通信設備和設于海洋移動工作基站(1)上的水面甲板單元，所述潛航器(2)之間通過水下聲通信設備進行通信，所述潛航器(2)通過水下聲通信設備與海洋移動工作基站(1)上的水面甲板單元進行通信。

8.根據權利要求1所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統，其特征在于，還包括用于與海洋移動工作基站(1)實現傳遞控制信號、接收返回信息的水面綜合數據控制臺(3)。

9.一種采用可再生能源的水下組網持續觀測方法，其特征在于，所述方法包括：

潛航器(2)根據任務分配在海洋中進行自主水下觀測作業；

海洋移動工作基站(1)將可再生能源轉化為電能；

當潛航器(2)需要電能補給時，潛航器(2)返回至海洋移動工作基站(1)所處的海平面附近，由海洋移動工作基站(1)為潛航器(2)進行能源補給。

10.根據權利要求9所述的一種采用可再生能源的水下組網持續觀測方法，其特征在于，海洋移動工作基站(1)通過無線通信傳輸系統和動力定位系統(13)保持在海平面上要求的位置上，并通過傾角儀、電羅經、風向風速儀、動力控制器分析具體海洋風浪情況實現下潛。