(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202111529117.5
(22)申请日 2021.12.14
(71)申请人 山东航天电子技术研究所
地址 264003 山东省烟台市高新区航天路
513号
(72)发明人 高爽 宫超林 吴德祥 史钰峰
邵思霈 李璟璟
(74)专利代理机构 北京金硕果知识产权代理事
务所(普通合伙) 11259
代理人 刘珂玮
(51)Int.Cl.
B63C 11/52(2006.01)
H04B 7/155(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及水下数据回传设备领域，具体涉
及一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装
置及实现方法。所述数据回传装置包括壳体、气
上密封设置有硅胶垫，所述壳体的底部密封设置
有接插件和泄压阀，所述壳体的底部可转动的设
置有杠杆。所述壳体内设置有限位垫、气瓶、自毁
结构、电路模块和电池组件。所述限位垫上设置
有中心通孔，所述中心通孔内可活动的设置有针
帽在下的顶针，所述针帽设置在所述硅胶垫的正
上方，所述气瓶的封口设置在所述中心通孔的正
上方。所述气囊上设置有天线，所述天线通过软
排线与所述电路模块连接。本发明体积小，便于
安装，在海面上信号传输稳定且不易被发现，自
毁功能可靠。权利要求书2页 说明书5页 附图6页CN 114248890 A 2022.03.29
C N 114248890
A
1.一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：包括壳体(15)、设置在所述壳体(15)上缘的气囊(2)，所述壳体(15)与所述气囊(2)围成密封腔体；
所述壳体(15)的底部设置有按压孔，所述按压孔上密封设置有硅胶垫(14)，所述壳体(15)的底部密封设置有接插件(7)和泄压阀(8)；所述壳体(15)的底部外侧可转动的设置有杠杆(9)，所述杠杆(9)的一端设置在所述硅胶垫(14)的正下方，另一端可活动的套接有拉环(10)，所述拉环(10)通过拉绳与水下航行器固定，所述拉环(10)可以与所述杠杆(9)分离；
所述壳体(15)内设置有限位垫(12)、气瓶(11)、自毁结构、与所述接插件(7)以及所述自毁结构连接的电路模块(4)和为所述自毁结构以及所述电路模块(4)供电的电池组件(5)；
所述限位垫(12)上设置有中心通孔，所述中心通孔内可活动的设置有针帽在下的顶针(13)，所述针帽设置在所述硅胶垫(14)的正上方，所述气瓶(11)的封口设置在所述中心通孔的正上方；
所述气囊(2)上设置有天线(3)，所述天线(3)通过软排线(16)与所述电路模块(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述数据回传装置还包括保护外壳(1)，所述保护外壳(1)用于在数据回传装置未释放时保护所述气囊(2)。
3.根据权利要求2所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述气囊(2)充气可以以橄榄型、球型或金字塔型膨胀展开。
4.根据权利要求3所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述天线(3)设置在所述气囊(2)的顶端中心位置，所述天线(3)设置在所述气囊(2)的外部或内部。
5.根据权利要求1所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述自毁结构包括微型抽气泵(6)。
6.根据权利要求5所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述微型抽气泵(6)的出气端(17)通过管道设置在所述泄压阀(8)的正上方。
7.根据权利要求5所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述自毁结构还包括出口与所述泄压阀(8)密封连接的三通管(18)，所述三通管(18)的两个进口内均设置有单向阀(19)，所述三通管(18)的一个进口与所述微型抽气泵(6)的出气端(17)连接。
8.根据权利要求5所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述自毁结构还包括与所述电路模块(4)连接的压力传感器(20)，所述微型抽气泵(6)的出气端(17)通过管道与所述泄压阀(8)密封连接。
9.根据权利要求1所述的一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，其特征在于：所述自毁结构包括设置在所述壳体(15)底部的进水孔和微型蠕动泵(21)，所述微型蠕动泵(21)的进水口与所述进水孔密封连接。
10.一种水中定位与数据回传的实现方法，基于上述权利要求1～9任一项所述的水中定位与数据回传装置，包括以下步骤：
S1.数据传输，水下航行器通过接插件(7)向电路模块(4)传输勘探信息数据；
S2.水中定位与数据回传装置释放，数据传输完毕后，水下航行器上的释放结构弹出水中定位与数据回传装置，拉杆(9)转动，推动顶针(13)向上运动刺破气瓶(11)封口，气瓶(11)向密封腔体内充气；
S3.水中定位与数据回传装置浮到水面，气囊(2)充气展开后，水中定位与数据回传装置自行上浮至海面；
S4.数据回传，电路模块(4)通过天线(3)将勘探信息数据传送回地面控制终端，并等待接收地面终端的控制指令；
S5.自毁，若接收到自毁控制指令后，电路模块(4)控制自毁结构启动，水中定位与数据回传装置缓慢自沉于海底，在外界水压的作用下，进水自毁。
一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置及实现方法
技术领域
[0001]本发明涉及水下数据回传设备领域，具体涉及一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置及实现方法。
背景技术
[0002]水下航行器(AUV)在执行秘密海底勘探任务时，为保证任务的隐蔽性以及自身的安全性，并及时将勘探信息数据传送回地面终端，需采用体积小、通信成功率高且可独立工作并具有自毁功能的数据回传装置。当前，小体积、通信成功率高、具有可靠自毁功能的水中定位与数据回传装置研究尚属空白。
发明内容
[0003]本发明提供了一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置及实现方法，其目的在于解决传统独立工作的数据回传装置体积大，易被发现的问题。
[0004]此外，本发明的目的还在于解决传统独立的小体积数据回传装置在海面稳定性不强，通信成功率较低的问题。
[0005]此外，本发明的目的还在于解决在体积和重量受限的情况下，数据回传装置自毁功能可靠性差的难题。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案为：
[0007]本发明提供了一种具有自毁功能的水中定位与数据回传装置，包括壳体、设置在所述壳体上缘的气囊，所述壳体与所述气囊围成密封腔体。
[0008]所述壳体的底部设置有按压孔，所述按压孔上密封设置有硅胶垫，所述壳体的底部密封设置有接插件和泄压阀。所述壳体的底部外侧可转动的设置有杠杆，所述杠杆的一端设置在所述硅胶垫的正下方，另一端可活动的套接拉环，所述拉环通过拉绳与水下航行器固定，所述拉环可以与所述杠杆分离。
[0009]所述壳体内设置有限位垫、气瓶、自毁结构、与所述接插件以及所述自毁结构连接的电路模块和为所述自毁结构以及所述电路模块供电的电池组件。
[0010]所述限位垫上设置有中心通孔，所述中心通孔内可活动的设置有针帽在下的顶针，所述针帽设置在所述硅胶垫的正上方，所述气瓶的封口设置在所述中心通孔的正上方。[0011]所述气囊上设置有天线，所述天线通过软排线与所述电路模块连接。
[0012]进一步，所述数据回传装置还包括保护外壳，所述保护外壳用于在数据回传装置未释放时保护所述气囊。
[0013]进一步，所述气囊充气可以以橄榄型、球型或金字塔型膨胀展开。
[0014]进一步，所述天线设置在所述气囊的顶端中心位置，所述天线设置在所述气囊的外部或内部。
[0015]进一步，所述自毁结构包括微型抽气泵。
[0016]进一步，所述微型抽气泵的出气端通过管道设置在所述泄压阀的正上方。
[0017]进一步，所述自毁结构还包括出口与所述泄压阀密封连接的三通管，所述三通管的两个进口内均设置有单向阀，所述三通管的一个进口与所述微型抽气泵的出气端连接。[0018]进一步，所述自毁结构还包括与所述电路模块连接的压力传感器，所述微型抽气泵的出气端通过管道与所述泄压阀密封连接。
[0019]进一步，所述自毁结构包括设置在所述壳体底部的进水孔和微型蠕动泵，所述微型蠕动泵的进水口与所述进水孔密封连接。
[0020]一种水中定位与数据回传的实现方法，包括以下步骤：
[0021]S1.数据传输，水下航行器通过接插件向电路模块传输勘探信息数据；
[0022]S2.水中定位与数据回传装置释放，数据传输完毕后，水下航行器上的释放结构弹出水中定位与数据回传装置，拉杆转动，推动顶针向上运动刺破气瓶封口，气瓶向密封腔体内充气；
[0023]S3.水中定位与数据回传装置浮到水面，气囊充气展开后，水中定位与数据回传装置自行上浮至海面；
[0024]S4.数据回传，电路模块通过天线将勘探信息数据传送回地面控制终端，并等待接收地面终端的控制指令；
[0025]S5.自毁，若接收到自毁控制指令后，电路模块控制自毁结构启动，水中定位与数据回传装置缓慢自沉于海底，在外界水压的作用下，进水自毁。
[0026]本发明所达到的有益效果为：
[0027]1)本发明所公开的水中定位与数据回传装置体积小，便于安装，在海面上信号传输稳定且不易被发现，自毁功能可靠。
[0028]2)本发明所公开的水中定位与数据回传装置浮于海面时，重心位于装置底部位置，具有“不倒翁”形态，稳定性高，为高通信成功率提供保障。
[0029]3)本发明所公开的水中定位与数据回传装置通过“负压抽气”或“抽水增加重力”等方式实现可靠自毁。
附图说明
[0030]图1是本发明结构示意图。
[0031]图2是顶针处局部放大图。
[0032]图3是实施例1自毁结构局部放大图。
[0033]图4是气囊充气状态剖视图。
[0034]图5是实施例2自毁结构局部放大图。
[0035]图6是实施例3自毁结构局部放大图。
[0036]图7是实施例4自毁结构局部放大图。
[0037]图8是本发明所公开的水中定位与数据回传装置的释放过程图。
[0038]图中，1、保护外壳；2、气囊；3、天线；4、电路模块；5、电池组件；6、微型抽气泵；7、接插件；8、泄压阀；9、杠杆；10、拉环；11、气瓶；12、限位垫；13、顶针；14、硅胶垫；15、壳体；16、软排线；17、出气端；18、三通管；19、单向阀；20、压力传感器；21、微型蠕动泵。
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