[發(fā)明專利]一種深海長期駐留式AUV探測系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN115848606A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 李傳順;楊悅;楊剛;石豐登;石學法
• 申請（專利權）人: 自然資源部第一海洋研究所
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63C11/52
• 代理公司: 北京信宇創(chuàng)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 16121
• 代理人: 汪學品

本發(fā)明涉及深海探測技術領域，具體公開了一種深海長期駐留式AUV探測系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：駐留塢站，所述駐留塢站集成在深海基站上，其包括用于為AUV本體充電的充電系統(tǒng)、用于進行信息傳輸?shù)膫鬏斚到y(tǒng)、用于引導AUV本體與駐留塢站對接的引導系統(tǒng)等內(nèi)容；本發(fā)明利用基于雙目視覺的高精度自主對接技術，有利于AUV本體水下與駐留塢站的準確對接；本發(fā)明通過在海底應配置駐留塢站，駐留塢站同時搭載聲學與光學導引設備，用于實現(xiàn)AUV與駐留塢站的高精度自主對接，駐留塢站還搭載無線充電與數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于實現(xiàn)AUV與深海基站之間能源與數(shù)據(jù)的交換，實現(xiàn)了AUV的深海長期駐留。

技術領域

本發(fā)明涉及深海探測技術領域，具體是一種深海長期駐留式AUV探測系統(tǒng)及方法。

背景技術

AUV是無人水下航行器的一種，潛航器無人水下航行器技術是指應用于無人水下航行器，保證其能夠順利執(zhí)行各種使命的技術。通過搭載傳感器和不同任務模塊,執(zhí)行多種任務的水下自航行裝備。又稱水下無人運載器、無人潛器和水下無人作戰(zhàn)平臺等。無人水下航行器用于水下警戒、偵察、監(jiān)視、跟蹤、探雷、布雷、中繼通信和隱蔽攻擊，以及執(zhí)行水文測量、海洋學研究等任務。可由飛機、艦艇攜帶到作戰(zhàn)海區(qū)或從岸上直接布放。可潛入水下長時間遠程自主航行和作戰(zhàn)，具有小型化、智能化、機動范圍大和隱蔽性好等特點；按照控制方式，可分為遙控型水下航行器（ROV）和自主式水下航行器（AUV）；按照重量大小，可分為微型水下航行器（重量10～50千克）、輕型水下航行器（重量200～250千克）、重型水下航行器（重量2000～10000千克）、巨型水下航行器（重量超過10噸）。不論何種潛航器，基于其結構設置，而在深海監(jiān)測中不能執(zhí)行長期駐留，需要多次補給。其次在水下長期探測中AUV需要具備的三種主要功能，即巡航探測、坐底監(jiān)測和自主對接。

為了滿足長期探測需求，本發(fā)明提出一種深海長期駐留式AUV探測系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種深海長期駐留式AUV探測系統(tǒng)及方法，本發(fā)明通過在海底應配置駐留塢站，駐留塢站同時搭載聲學與光學導引設備，用于實現(xiàn)AUV與駐留塢站的高精度自主對接，駐留塢站還搭載無線充電與數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于實現(xiàn)AUV與深海基站之間能源與數(shù)據(jù)的交換，實現(xiàn)了AUV的深海長期駐留。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種深海長期駐留式AUV探測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括駐留塢站和AUV本體：

駐留塢站，所述駐留塢站集成在深海基站上，其包括用于為AUV本體充電的充電系統(tǒng)、用于進行信息傳輸?shù)膫鬏斚到y(tǒng)、用于引導AUV本體與駐留塢站對接的引導系統(tǒng)、用于檢測AUV本體充電以及硬件情況的檢測模塊和用于執(zhí)行控制操作的控制系統(tǒng)；

AUV本體，所述AUV本體用于進行深海探測作業(yè)。

作為本發(fā)明所述的一種優(yōu)選實施方案，所述充電系統(tǒng)采用無線充電裝置，充電功率不小于4 KW。

作為本發(fā)明所述的一種優(yōu)選實施方案，所述傳輸系統(tǒng)包括采用無線數(shù)據(jù)傳輸裝置，且傳輸速率不小于20 Mbps。

作為本發(fā)明所述的一種優(yōu)選實施方案，所述引導系統(tǒng)包括：

定位通訊基陣，用于進行聲引導；

引導燈，用于進行補光；

物理導向結構，用于提供方向引導；

磁力鎖緊裝置，用于固定AUV本體。

作為本發(fā)明所述的一種優(yōu)選實施方案，所述AUV本體包括：

載體系統(tǒng)，包括艙體、浮力材料和框架；

控制與導航系統(tǒng)，包括自動駕駛單元、無線數(shù)據(jù)模塊、無線充電模塊，所述無線數(shù)據(jù)模塊和無線充電模塊分IE與駐留塢站對接進行數(shù)據(jù)傳輸和充電使用；

探測荷載，包括相控陣聲吶、照相機和CTD渾濁度探測模塊；

引導模塊，用于引導AUV進入駐留塢站。

作為本發(fā)明所述的一種優(yōu)選實施方案，所述引導模塊包括：