[發明專利]一種小型潛標系統及其布放和回收方法

在審

• 申請號: 202110857100.6
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113428298A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張同偉;楊磊;王向鑫;王建村
• 申請（專利權）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;B63B22/18;B63B22/22;B63C11/52
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明公開了一種小型潛標系統及其布放和回收方法，所述小型潛標系統包括通過繩索依次連接的可充氣球、聲學釋放器以及小型重塊；所述可充氣球通過載人潛水器的高壓氣罐進行充氣。通過載人潛水器將小型潛標系統進行布放；通過水面船舶將小型潛標系統進行回收。本發明提供了的小型潛標系統具有小型化、便攜式的特點，且將潛標系統與載人潛水器有機結合起來，通過載人潛水器準確布放在海底指定位置，并由水面船舶進行回收，充分發揮了載人潛水器精確定點作業的技術優勢，實現深海潛標系統的精確定點布放。

技術領域

本發明涉及潛標系統技術領域，特別是涉及一種小型潛標系統及其布放和回收方法。

背景技術

常規潛標系統由浮球(多個)、傳感器、聲學釋放器、重塊(水泥塊、鑄鐵等，重達數百千克)等，通過繩索(較長，幾十米)串聯組成。他們由水面船舶進行布放，通過重塊的重力下拽快速(下降速度通常70-150m/min)到達海底；待任務完成后，水面船舶上的聲學甲板控制單元發出釋放命令，聲學釋放器接收后，其釋放機構開啟工作，并與重塊脫鉤，此時浮球提供的浮力大于潛標系統自身重力(沒有了重塊的重力)，整個潛標系統在浮球浮力的作用下，快速上浮至水面，然后由水面船舶進行回收。常規潛標系統的主要缺點是，需要多個浮球，而且重塊很大，無論是布放還是回收，都費事費力。此外，受海流的影響，常規潛標系統難以準確布放到海底某個具體位置，通常會與水面布放點發生數百米的偏離。隨著海洋觀測技術的發展，對海洋精準探測提出了更高的要求，需要將潛標系統準確布放到海底某個具體位置。例如在深海熱液區，我們需要將潛標準確布放到某個熱液噴口附近，一方面通過潛標系統攜帶的傳感器進行觀測，另一方面可以準確標記熱液噴口位置，以便下次潛水器再次準確找到熱液噴口。

載人潛水器作為一種典型深海作業型潛水器，具有機械手，而且可以準確到達深海某個位置，并開展懸停作業。然而，載人潛水器能夠攜帶的負載是有限的。常規潛標系統不僅體積大，而且質量也大，只能由水面船舶布放，不僅費時費力，而且受海流影響布放精度較低。這意味著，常規潛標系統無法通過載人潛水器進行布放。由此可見，如何將潛標系統與載人潛水器有機結合起來，充分利用載人潛水器的作業能力，將潛標系統準確布放到目標點，是一個迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種小型潛標系統及其布放和回收方法，將潛標系統與載人潛水器有機結合起來，充分發揮載人潛水器精確定點作業的技術優勢，實現深海潛標系統的精確定點布放，并能夠通過水面船舶進行回收。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種小型潛標系統，包括通過繩索依次連接的可充氣球、聲學釋放器以及小型重塊；所述可充氣球通過載人潛水器的高壓氣罐進行充氣；

充氣后的所述可充氣球用于為所述小型潛標系統提供浮力；

所述聲學釋放器用于聲學定位或測距，水面船舶上的超短基線或聲學甲板單元根據所述聲學釋放器的檢測信號，發射聲波控制所述聲學釋放器釋放所述小型重塊；

所述小型重塊用于提供重力，將所述小型潛標系統固定在海底。

進一步地，所述可充氣球的浮力大于所述繩索以及所述聲學釋放器的重力之和，并且所述可充氣球的浮力小于所述繩索、所述聲學釋放器以及所述小型重塊的重力之和。

進一步地，所述可充氣球上安裝有單向壓力平衡閥，當所述可充氣球的內部壓力大于周圍海水壓力時，所述單向壓力平衡閥開啟，釋放所述可充氣球內的高壓氣體。

本發明還提供了一種小型潛標系統的布放和回收，所述布放和回收方法應用于上述小型潛標系統，所述方法包括：

通過載人潛水器將小型潛標系統進行布放；

通過水面船舶將小型潛標系統進行回收。

進一步地，通過載人潛水器將小型潛標系統進行布放，具體包括：