[發明專利]一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人

在審

• 申請號: 202011314131.9
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112550644A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 施劍;李詩文;羅宇;高鑫
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63H11/04;G01S15/06
• 代理公司: 威海佩敏專利代理事務所(普通合伙) 37284
• 代理人: 宋益敏

本發明涉及多波束前視聲吶探測技術領域，具體為一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人，包括甲板單元與水下作業機器人，所述甲板單元包括顯示模塊，電源模塊，通訊模塊，水下作業機器人包括密封艙中的主控單元，通訊設備，壓力泵，儲水倉，密封艙外包括若干噴水式推進器，螺旋槳推進器，姿態傳感器，多波束前視聲納和高清攝像頭，通過噴水式驅動裝置，可以有效的降低環境噪音，提高多波束前視聲納的測量精度。

技術領域

本發明涉及多波束前視聲吶探測技術領域，具體為一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人。

背景技術

隨著海洋探測開發事業的發展，解決水下目標的感知和傳遞問題，越來越受到人們的重視。由于電磁波在水中的衰減率較大，沒法進行遠距離的目標探測以及定位。而聲波在水中的傳播距離較遠，能量衰減較低，被廣泛應用于海洋探測事業。

水聲學主要是研究聲波在水下的輻射、傳遞與接收，用以解決與水下目標探測和信息傳遞過程有關的各種聲學問題。作為信息載體的聲波，在海洋中形成聲場的時空結構，成為近代水聲學的基礎研究內容，而提取海洋中聲場信息的時空結構是我們用來進行水下探測、識別、通訊及環境檢測等的手段，例如中遠距離目標探測等。

目前搭載多波束前視聲納的水下機器人多采用螺旋槳驅動裝置驅動，在測量時由于螺旋槳保持旋轉會產生噪聲，影響多波束的測量精度。無法獲得較為準確的水下目標定位信息，鑒于此，我們提出一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人，包括甲板單元與水下作業機器人，所述甲板單元包括顯示模塊，電源模塊，通訊模塊，水下作業機器人包括密封艙中的主控單元，通訊設備，壓力泵，儲水倉，密封艙外包括若干噴水式推進器，螺旋槳推進器，姿態傳感器，多波束前視聲納和高清攝像頭；所述儲水倉安裝有壓力泵，壓力泵將儲水倉內的水抽向噴水式推進器為其提供動力。

優選的，所述甲板單元用于與水下機器人交互，其中顯示模塊顯示前視聲納和水下機器人的姿態，以及高清攝像頭傳輸的影像。

優選的，所述電源模塊為水下機器人提供能源。

優選的，所述通訊模塊向水下機器人發送命令控制水下機器人的航行方向和姿態，并接收前視聲納和姿態傳感器傳回的數據。

優選的，所述密封艙內的主控單元用于接收甲板單元發送的指令，并控制前視聲納，噴水式推進裝置和螺旋槳推進裝置的開關，以及對前視聲納和姿態傳感器接收的數據進行一個簡單的處理，發送到甲板單元。

優選的，所述噴水式推進器分別安裝在水下機器人的底部和尾部，用于前視聲納工作時的動力驅動。

優選的，所述螺旋槳推進器安裝在水下機器人底部，用于結束工作時提供動力浮上水面。

優選的，所述高清攝像頭用于觀測水下機器人工作時的水下環境。

優選的，姿態傳感器用于對水下機器人的航行姿態進行實時監控。

優選的，多波束前視聲納用于進行水下目標的數據采集以及聲學定位。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1.一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人，通過噴水式驅動裝置，可以有效的降低環境噪音，提高多波束前視聲納的測量精度。

2.一種基于多波束前視聲納的噴水式水下機器人，通過在底部四個角上放置噴水式推進器，可以使水下機器人保持高度穩定。

附圖說明

圖1為本發明的整體模塊示意圖；