[發明專利]用于海洋環境觀測的無人帆船

有效

• 申請號: 202010086042.7
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111169597B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 俞建成;孫朝陽;趙文濤;黃琰;安洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63H9/08;B63H21/17;B63B11/00;B63H25/24;H01Q1/34
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明涉及一種用于海洋環境觀測的無人帆船，船體的甲板由前至后分別安裝有艏部設備固定座、前設備艙蓋、后設備艙蓋及艉部艙口座，艉部艙口座上安裝有可拆卸的艉部設備固定座，艉部設備固定座上分別安裝有無線電天線及銥星通信天線，無線電天線及銥星通信天線分別與控制器相連；轉帆裝置的輸出端穿出甲板后與翼帆連接，轉帆裝置中的動力源與控制器連接，翼帆通過轉帆裝置驅動旋轉；舵驅動裝置的輸出端穿出船體底部后與舵片相連，驅動舵片轉動，舵驅動裝置中的驅動電機與控制器連接。本發明可用于海氣界面海洋環境要素長時間大范圍的自主觀測，而且便于運輸、部署和維護。

技術領域

本發明涉及海洋環境自主移動觀測平臺，具體地說是一種用于海洋環境觀測的無人帆船。

背景技術

海氣界面是一個非常重要的界面，海洋與大氣的物質與能量交換過程都是通過這個界面進行的，海洋內部的變化也會部分地通過這個界面表現出來。隨著人類對海洋探索的不斷深入，越來越需要對海氣界面的物質能量交換過程進行了解。目前，基于衛星遙感的天基觀測技術無法實現原位觀測，傳統的潛標、浮標不具備自主移動觀測能力，柴電驅動的無人艇等受制于能源供給的限制，無法實現長時間大范圍的觀測。

無人帆船是一種以海洋可再生能源為驅動的新型海氣界面移動觀測平臺。無人帆船通過風帆將自然環境中的風能轉化為航行驅動力，通過太陽能電池板將太陽能轉化為電能供給控制器、傳感器、電機等使用，可以實現能源的自給自足，完成長時間、大范圍的海氣界面環境要素觀測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于海洋環境觀測的無人帆船，用于長時間大范圍的海氣界面環境要素觀測。

本發明的另一目的在于提供一種用于海洋環境觀測的無人帆船。該用于海洋環境觀測的無人帆船采用雙支點模塊化的轉帆裝置，提高了轉帆裝置與無人帆船的安裝牢固性和安裝維護便捷性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括船體、翼帆、無線電天線、銥星通信天線、舵片及分別安裝于船體內部的轉帆裝置、控制器、舵驅動裝置，其中船體的甲板艏艉兩端分別安裝有艏部設備固定座及艉部艙口座，該艏部設備固定座與艉部艙口座之間的甲板上分別安裝有可開合的前設備艙蓋和后設備艙蓋，所述艉部艙口座上安裝有可拆卸的艉部設備固定座，該艉部設備固定座上分別安裝有無線電天線及銥星通信天線，所述無線電天線及銥星通信天線分別與控制器相連；所述轉帆裝置的輸出端穿出甲板后與翼帆連接，該轉帆裝置中的動力源與所述控制器連接，所述翼帆通過轉帆裝置驅動旋轉；所述舵驅動裝置的輸出端穿出船體底部后與舵片相連，驅動舵片轉動，該舵驅動裝置中的驅動電機與所述控制器連接。

其中：所述船體內部通過多個橫艙壁分為相互獨立的艏尖艙、前設備艙、后設備艙及艉尖艙，所述艏部設備固定座下方對應的為艏尖艙，所述前設備艙蓋下方對應的為前設備艙，所述后設備艙蓋下方對應的為后設備艙，所述艉部艙口座下方對應的為艉尖艙；所述艏尖艙及后設備艙所對應的甲板上分別開設有可擰開或旋緊的手孔蓋，所述前設備艙所對應的甲板上開設有供轉帆裝置輸出端穿出的轉帆驅動軸穿出孔。

所述艏部設備固定座上分別安裝有與控制器相連的導航定位單元及氣象站，所述無線電天線及銥星通信天線分別安裝于艉部設備固定座上，該艉部設備固定座上還安裝有與所述控制器連接的聲光報警器。

所述船體的甲板上鋪設有柔性太陽能電池板，該柔性太陽能電池板與安裝于船體內部的電源箱中的蓄電池組連接，該蓄電池組與所述控制器連接，為無人帆船提供電力供應。

所述船體內底部安裝有穩向板安裝座，該船體底部外側設有穩向板，所述穩向板的上端與穩向板安裝座穿出船體底部外側的法蘭可拆卸地連接，穩向板的下端開設有用于安裝傳感器的螺紋孔；所述船體上靠近穩向板安裝座穿出船體底部外側法蘭的位置密封安裝有水密接插件，所述傳感器的電氣線纜通過水密接插件引入船體內部，并與所述控制器連接。