一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇



1.本实用新型属于水面无人艇领域,具体涉及一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇。


背景技术:



2.水面无人艇是一种按照任务需求搭载各种不同的功能模块,自主或者半自主完成一系列任务的具有一定智能性,可高速航行于水面的小型水面船艇。随着卫星定位与通讯技术、自主导航技术以及智能规划和控制技术的进步,作为海面任务平台的无人艇使用范围已拓展至远海区域,水面无人艇主要应用于海上测绘、海上监视侦察、反战等领域。
3.水面无人艇的舰船通信技术大多由多媒体技术、信息技术和电信技术等多种技术集成,数据传输方式包括无线电通信和利用超高频扩频通信结合的卫星通信,随着水面无人艇自主控制能力的不断发展,水面无人艇有可替代不宜直接由人员完成的重复性强、危险性高等困难作业的优势,同时由于水面无人艇起源于军事应用需求,水面无人艇民用领域的发展比较初步,在舰载集成通信系统等技术较为薄弱,目前市场上缺少可与水下设备协同作业的水面无人艇。


技术实现要素:



4.本实用新型的目的是提供一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,以解决现有技术中的缺点。
5.为实现上述实用新型目的,本实用新型所采用的技术方案是:
6.一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,包括船体,所述船体包括两个间隔设置的舱体,两个所述舱体可拆卸连接,并且二者均设置有动力部件;
7.所述船体上设置有主控模块和通信线缆接口,以用于主控模块通过线缆以电力载波通信的方式连接水下航行器,所述船体上设置有连接主控模块的双目摄像头和激光雷达。
8.进一步的,两个所述舱体的顶部通过支架可拆卸连接。
9.进一步的,所述支架上可拆卸连接支撑板,所述激光雷达安装在所述支撑板上。
10.进一步的,所述支架上安装有防水置物箱。
11.进一步的,两个所述舱体之间可拆卸连接水下集物网框,所述水下集物网框呈网状的箱体结构,且一侧设置有开关门。
12.进一步的,所述舱体上设置有凹槽。
13.进一步的,所述舱体上安装有把手。
14.进一步的,所述动力部件包括安装在所述舱体底部的推进器。
15.进一步的,所述推进器安装在防护网内,所述防护网安装在所述舱体底部。
16.本实用新型具有以下有益效果:通过通信线缆数据传输配合水下潜航器行动,进行更长距离的水下通信,协同水下航行器完成水下通信任务进行水下作业,与市面上多数
无人艇采用三体船型+双喷泵式推进动力相比,建造工艺简单,移动灵活轻便,空间更大,能够搭载更多的设备,同时也使用了电力载波通信的方法,使得水面无人艇能够满足对水下航行设备进行持续性供电、水下通信的需求,高效协同完成水下作业。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图;
18.图2为正视示意图;
19.图3为电力载波通信原理示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图1-3,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
21.需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
22.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
23.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,包括船体,所述船体包括两个间隔设置的舱体5,两个所述舱体5可拆卸连接,并且二者均设置有动力部件;
26.所述船体上设置有主控模块和通信线缆接口,以用于主控模块通过线缆以电力载波通信的方式连接水下航行器,所述船体上设置有连接主控模块的双目摄像头1和激光雷达4。
27.具体地,主控模块和通信线缆接口可以设置在其中一个舱体5上,也可以设置在两个舱体5之间的中枢部件上,并设置有对应的电源模块(蓄电池等),电源模块连接主控模块、动力部件,激光雷达4和双目摄像头1相互辅助,用于建图并实现自主导航,主控模块连接动力部件,以控制船速。
28.电力载波通信为现有技术,与协同的航行器连接,对其进行能源供给的同时又作
为其信号的中转站,图3中示出了其原理,水下供电技术采用以太网电力载波通信技术,该技术是将发送端的信息数据经过调制解调器调制后形成高频信号,发送端耦合器将此高频信号耦合到电力线上传输,接收端耦合器将信号从电力线上解耦下来,再通过接收端的调制解调器解调恢复出原始的数据信息,将原始的数据信息传递给计算机等终端设备来完成信息的传输,使用水面无人艇上搭载脐带缆即可实现电力载波通信技术完成数据通信与电力供应,同时水下航行器使用的电源板不仅能将脐带缆提供的电流整流后稳定的提供水下航行器电源。
29.船体与水下航行器之间的通信线缆线缆可以选用现有技术中的脐带缆,脐带缆是水面无人艇通信选用缆线,用于对水下航行器的电力传送和信息通信,通常由数根电缆、光纤、聚合物保护套、填充物在成缆机上螺旋成形,根据作业海深和工况的不同,有时需对脐带缆进行铠装,以提高其抗拉强度,防止其在恶劣工况下被拉断。
30.此外,船体上还设置有无线通信模块,可与远程控制终端进行远程无线通信,主控模块又与无线通信模块对接,把远程控制终端命令发送给各个模块。
31.本实用新型通过通信线缆数据传输配合水下潜航器行动,进行更长距离的水下通信,协同水下航行器完成水下通信任务进行水下作业,与市面上多数无人艇采用三体船型+双喷泵式推进动力相比,建造工艺简单,移动灵活轻便,空间更大,能够搭载更多的设备,同时也使用了电力载波通信的方法,使得水面无人艇能够满足对水下航行设备进行持续性供电、水下通信的需求,高效协同完成水下作业。
32.进一步的,两个所述舱体5的顶部通过支架2可拆卸连接,其连接方式为螺钉。
33.进一步的,所述支架2上可拆卸连接支撑板3,其连接方式为螺钉,所述激光雷达4安装在所述支撑板3上。
34.进一步的,所述支架2上安装有防水置物箱9,以用于放置杂物、其他需要防水的器件等。
35.进一步的,两个所述舱体5之间可拆卸连接水下集物网框10,所述水下集物网框10呈网状的箱体结构,且一侧设置有开关门。
36.水下集物箱采用了网状设计,开关门带有转动扣合开关,可开合的设计使物品的取放更加方便
37.进一步的,所述舱体5上设置有凹槽11。
38.防水置物箱9和双舱内部的凹槽11设计留有足够的空间放置所需器件以保证无人艇的正常使用
39.进一步的,所述舱体5上安装有把手6。
40.进一步的,所述动力部件包括安装在所述舱体5底部的推进器8。
41.推进器8为现有技术,包括无刷电机和螺旋桨。
42.进一步的,所述推进器8安装在防护网7内,所述防护网7安装在所述舱体5底部。
43.防护网7呈网状结构,将推进器8包裹,保护推进器在水下不会受到不明物体的撞击。
44.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换,均应落入本实用新型权利要求书确定的
保护范围内。

技术特征:


1.一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,包括船体,其特征在于:所述船体包括两个间隔设置的舱体(5),两个所述舱体(5)可拆卸连接,并且二者均设置有动力部件;所述船体上设置有主控模块和通信线缆接口,以用于主控模块通过线缆以电力载波通信的方式连接水下航行器,所述船体上设置有连接主控模块的双目摄像头(1)和激光雷达(4)。2.根据权利要求1所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:两个所述舱体(5)顶部通过支架(2)可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:所述支架(2)上可拆卸连接支撑板(3),所述激光雷达(4)安装在所述支撑板(3)上。4.根据权利要求2所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:所述支架(2)上安装有防水置物箱(9)。5.根据权利要求1所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:两个所述舱体(5)之间可拆卸连接水下集物网框(10),所述水下集物网框(10)呈网状的箱体结构,且一侧设置有开关门。6.根据权利要求1所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:所述舱体(5)上设置有凹槽(11)。7.根据权利要求1所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:所述舱体(5)上安装有把手(6)。8.根据权利要求1所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:所述动力部件包括安装在所述舱体(5)底部的推进器(8)。9.根据权利要求8所述的一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,其特征在于:所述推进器(8)安装在防护网(7)内,所述防护网(7)安装在所述舱体(5)底部。

技术总结


本实用新型属于水面无人艇领域,具体涉及一种可与水下航行器协同作业的水面无人艇,包括船体,船体包括两个间隔设置的舱体,两个舱体可拆卸连接,并且二者均设置有动力部件,船体上设置有主控模块和通信线缆接口,通过通信线缆数据传输配合水下潜航器行动,进行更长距离的水下通信,协同水下航行器完成水下通信任务进行水下作业,与市面上多数无人艇采用三体船型+双喷泵式推进动力相比,建造工艺简单,移动灵活轻便,空间更大,能够搭载更多的设备,同时也使用了电力载波通信的方法,使得水面无人艇能够满足对水下航行设备进行持续性供电、水下通信的需求,高效协同完成水下作业。高效协同完成水下作业。高效协同完成水下作业。


技术研发人员:

钟远昊 童小霞 李济腾 王骥 方圆

受保护的技术使用者:

广东海洋大学

技术研发日:

2022.11.17

技术公布日:

2023/3/28

本文发布于:2024-09-25 22:25:00,感谢您对本站的认可!

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