[發明專利]一種無人船自扶正方法

有效

• 申請號: 201910292257.1
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109850082B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 張延偉;劉景華;祝宇;邊一奇;杜朝;張強;閆睿;舒天閣;廉棟;李靜;徐也平;陳建龍
• 申請（專利權）人: 北京虹灣威鵬信息技術有限公司
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63B43/14;B63B43/02
• 代理公司: 北京君莫知識產權代理事務所(普通合伙) 11715
• 代理人: 崔云鶴

本發明公開了一種具備自扶正功能的無人船及方法，包括無人船本體，所述無人船本體采用全密封結構，所述無人船船體的在正浮狀態下，重心位于浮心正下方，使無人船成為水中的不倒翁；包括:自動扶正計算控制模塊、傾角測量裝置、水深方向上的扶正推進裝置、所述扶正推進裝置利用舵機驅動，實現一定角度的傾角轉動，從而改變噴水推進方向，所述自動扶正計算控制模塊連接水深方向的扶正推進裝置、傾角測量裝置。有益效果：通過給噴水推進裝置通過自動扶正計算控制模塊連接，從而使用自動扶正計算控制模塊控制噴水推進裝置的噴水大小，噴水方向和噴水時長對后續航行提供更加的安全性。

技術領域

本發明涉及無人船設計和應用安全領域，具體來說，涉及一種無人船體扣翻后的自扶正技術。

背景技術

隨著人們對海洋、湖泊、水庫等水域研究和保護的意識增強，人們開始對其進行調查和探測，作為調查和探測方式，通常包括利用船舶將調查和探測人員運輸至特定水域進行調查，此時調查和探測人員到達特殊水域后利用攜帶的探測設備和傳感設備ADCP等進行探測，即利用有人的船舶進行調查，但這通常只是在特定的時期進行調查，因為需要較大參與人員，因此，通常這種調查人力成本和經濟成本比較高，通常不能維持全天候、不間斷的調查和探測，通常只能偶爾進行派員調查；

另外一種方式，也是現有技術中應用比較多的方式，即利用無人船裝載著探測和傳感設備，利用智能化設備和無線通信技術，實現遠程無人控制，自動控制無人船在特定水域航行，并進行探測；該方式，由于采用無人船，只需搭載必要的探測設備，而不需要搭載人員，可以將船舶設置的更加小，從而安全性方面等都可以降低要求，同時減少了人力成本，經濟成本，而且無人船可以做到全天候，不間斷的調查，因此，在近年來，對海洋、湖泊的調研，越來越多的企業投入研發無人船，以便調研和研究。

而無人船由于提體積小，因此，穩性通常較低，容易受到風浪等影響，導致偏航，甚至發生傾覆，而無人船傾覆后通常無法進行水域環境探測和測量，并且，無人船在航行過程中，如遇風大浪急就可能會發生翻扣現象。由于無人船的操控是遠離操控者的，當發生翻扣事件后，若無法自行翻轉扶正，就會導致無人船無法完成既定使命。其中，自扶正能力屬于安全救生能力的一種，指船艇傾覆時可以依靠自身的能力回正，增強了船舶的生存能力。而且，由于無人船的通訊設備等通常是考慮船舶正浮狀態下進行布置的，因此，無人船發生側翻后則導致通訊設備處于水面以下位置，不能進行通訊，從而導致無人船失聯，發生無人船丟失，也不能人工遠程操作控制實現無人船的自動扶正，這對科研人員來說也是一種巨大的損失，因此，希望設計一種無人船，所述無人船采用不沉設計，并且船體在發生傾覆或翻扣后能夠自扶正，這種能力設計顯得非常重要。

目前來說，也有對無人船采用自動扶正技術設計的，但通常是利用不倒翁的原理，即，做成重心很低的船舶，使得船舶的重心在浮心下很低的位置，但這種做的缺陷是，為了使得船舶具備較低的重心，往往需要在船底布置重物，導致船舶重量增加，從而航行能力也下降，而且，船舶不能做成比較寬淺吃水的船，如雙體船，或三體船，同時，由基本船舶原理知識可知，這種船舶的穩心高，會導致船舶搖晃厲害，會對搭載的儀器造成損傷，影響設備使用壽命。

另外一方面，也有利用噴水推進器進行相反方向推進的船舶，但是其都未考慮，船舶傾角的大小，船舶載重量、重心、穩心和海況等條件，即提供的扶正力矩始終是相同的，更未考慮扶正力矩的產生時間長短，更多的都僅僅是理論的概念模型，但實際上使用時，未考慮力的大小和持續時間長短，必然會導致推進扶正力矩并不能真正使得船舶抗傾覆，反而是船舶向相反方向傾斜，甚至傾覆，而且即使不傾覆，也會導致船舶搖晃不停，因此，這模糊的概念模型顯然是沒有考慮實際情況，是不能用于扶正船舶的；

因此，可見保證足夠的扶正能力和減小船舶的搖晃周期是一個矛盾體，為此希望能夠提供一種既能夠自動扶正船舶，同時有不對船舶產生太大的損害的無人船的自動扶正方法，以克服上述問題。針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。因此，本發明希望提供了一種基于智能自動扶正系統的無人船和扶正方法。

發明內容