[發明專利]風力螺旋槳推進型無人船、水情信息測量系統及方法

有效

• 申請號: 201911343785.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110979573B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 喻昕蕾
• 申請（專利權）人: 喻昕蕾
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63H9/00;B63B43/14;G01C13/00;G01S19/43
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種風力螺旋槳推進型無人船，其特征在于，包括：船體、至少三個風力螺旋槳推進器、遙控器、供電系統、推進器信號接收與控制器、防傾浮體、視頻監控部件，其中：

所述船體的底部平坦；其中第一風力螺旋槳推進器安裝在所述船體的船甲板頭部，且所述第一風力螺旋槳推進器的槳葉水平安裝，其牽引力垂直朝上；在測量時，所述船體的船甲板頭部的所述第一風力螺旋槳推進器停止工作，所述船甲板與水面平行；當以2節速度以上快速航行時，位于所述船體的船甲板頭部的所述第一風力螺旋槳推進器的牽引力使船頭抬起，從而降低航行阻力；當需要進行遠程測量時，通過所述遙控器控制航行至目標水域開展測量；第二風力螺旋槳推進器、第三風力螺旋槳推進器的槳葉分別垂直安裝在所述船體的船甲板尾部，并位于所述船甲板的兩側，且所述第二風力螺旋槳推進器、所述第三風力螺旋槳推進器與所述船體的頭部成等距，其牽引力在前進時朝前，后退時牽引力朝后；

所述供電系統安裝在所述船體的船艙內，給所述第一風力螺旋槳推進器、所述第二風力螺旋槳推進器、所述第三風力螺旋槳推進器和所述推進器信號接收與控制器提供電力；

所述視頻監控部件安裝在船體上，用于監控整個無人船的姿態和周圍環境影像；

所述遙控器發射操作信號給所述推進器信號接收與控制器，所述推進器信號接收與控制器接收到信號后給所述第一風力螺旋槳推進器、所述第二風力螺旋槳推進器、所述第三風力螺旋槳推進器提供相應的電流，驅使所述風力螺旋槳推進器按所述遙控器的指令工作，結合所述視頻監控部件實時傳回無人船姿態和周圍環境影像，實現無人駕駛的水上航行；

所述防傾浮體設置于所述船體的兩側，用于防止所述船體側翻和降低橫搖。

2.根據權利要求1所述的風力螺旋槳推進型無人船，其特征在于，所述防傾浮體的密度小于水，與所述船體平行且等距固定分布在所述船體兩側。

3.根據權利要求2所述的風力螺旋槳推進型無人船，其特征在于，所述防傾浮體為比重小于水的圓柱體，所述圓柱體的軸線與所述船體的縱向側面平行。

4.一種水情信息測量系統，其特征在于包括：權利要求1-3任一項所述的風力螺旋槳推進型無人船、水情信息測量傳感器、衛星定位及信號解析單元、RTK基站、傳感器控制單元及計算機后臺處理系統；其中，

所述風力螺旋槳推進型無人船上搭載所述水情信息測量傳感器、所述衛星定位及信號解析單元，所述水情信息測量傳感器包括流速、水深、水溫、鹽度、濁度一種或多種傳感器，所述水情信息測量傳感器測得的水情數據傳輸給所述衛星定位及信號解析單元，并發送至云服務器儲存；

所述RTK基站將接收到的位置信號實時發給所述衛星定位及信號解析單元；

所述衛星定位及信號解析單元和所述RTK基站形成動態差分定位，所述衛星定位及信號解析單元將接收到的位置信號和收到的RTK基站信號實時聯合解算，求得所述RTK基站和所述衛星定位及信號解析單元之間坐標增量，計算所述衛星定位及信號解析單元的現場漂移速度，所述現場漂移速度發送至云服務器儲存，為現場水體表面流速和流向計算提供數據；

所述計算機后臺處理系統發送對所述水情信息測量傳感器的控制指令；

所述傳感器控制單元接收所述計算機后臺處理系統對所述水情信息測量傳感器的控制指令，并控制所述水情信息測量傳感器開始測試或停止測試；

所述計算機后臺處理系統發送對所述水情信息測量傳感器的控制指令，同時，接收視頻監控部件實時提供的無人船的姿態信息，用于控制所述風力螺旋槳推進型無人船航行至目標水域。

5.根據權利要求4所述的一種水情信息測量系統，其特征在于：所述水情信息測量傳感器中：

流速測量傳感器用于測量水體與所述風力螺旋槳推進型無人船之間的相對流速，獲得水流的絕對速度數據；

水深測量傳感器用于測量水深，獲得水深數據；

水溫測量傳感器用于測量水體溫度，獲得水溫數據；

鹽度測量傳感器用于測量水體鹽度，獲得水體表層的鹽度數據；

濁度測量傳感器用于測量水體濁度，獲得水體表層的濁度數據。