[实用新型]一种水中自航式全方位侦测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够侦测水面、空中及水下情况且能够通过程序控制自主航行、自主侦测的水中自航式全方位侦测器，属于水中航行器领域。

背景技术

在民事及军事活动中，存在大量对水面、水面上方及水下情况的侦测需求，如在民用领域，对港口、码头、河道、湖泊等的水面及水下侦测、搜寻活动，在军用领域对敌方港口、码头、河道等的侦查活动等。但对于人员、船只、水下机器人等不方便或无法进入的场合，以及对于需要长时间对水面及水面上方情况进行侦测的场合，常规侦测装置难以满足需要。针对这一需求，本发明提出了一种从水面或水下运动到相应侦测位置对周围情况进行全方位侦测的侦测器。该侦测器可根据应用要求设计成采用无线或有线方式传输侦测到的图像：当航行器在水面进行侦测时，可设计成通过无线或有线方式实时传输图像信息，并接收各种控制指令；当航行器在水下侦测时，设计成通过有线方式实时传输图像信息及各种控制指令；该航行器既能够按照预先设定的控制指令要求在水面或水下自主航行，也能够根据传送到远方控制终端的图像信息通过遥控方式控制航行器在水面或水下航行。此外，该侦测器能够长期在水面执勤，对水面及水面上方进行侦测。目前国内外未见到该类型的水中自航式全方位侦测器。

发明内容

本发明目的是提供一种通过摄像头从水中对水面、空中及水下情况进行全方位侦测且能够通过程序控制自主航行、自主侦测的自航式全方位侦测器。该侦测器特点是：平均密度比水小，能够漂浮于水面进行侦测，当电量充足时能够在水面保持长达数月的侦测状态，并通过无线方式实时传送视频图像；能够在水下狭窄航道或复杂环境中航行，同时保持侦测状态，并通过有线方式实时传送视频图像；能够在预先设定的程序控制下自主航行、侦测并储存图像信息，并可在浮出水面后通过无线方式将视频图像发送出去，并接收控制指令；可通过GPS信号确定自身位置，并通过惯性测量单元确定自身姿态。

为解决上述技术问题，本发明的水中自航式全方位侦测器包括摄像头、照明灯、摄像头云台、控制计算机、锂电池组、电机及减速器组件、右舵面、右电动舵机、运动控制器、泵喷推进器、数据传输线、放线器、动力轴、花键套筒、左电动舵机、左舵面、铝壳体、深度传感器、惯性测量单元、无线传输电台、通信模块、透光防护罩、GPS接收机。铝壳体与透光防护罩通过密封连接构成侦测器的防水密封壳体，密封壳体外形为旋转体，底部为圆柱形，中部为倒锥形，头部透光部分为半球形；侦测器尾部为泵喷推进器，泵喷推进器的定子连接到铝壳体上，转子与动力轴的一端固连；泵喷推进器定子壳体外部固定放线器，放线器内部为数据传输线，数据传输线一端连接通信模块，另一端连接外部的监视控制终端；动力轴从铝壳体底部穿过，在铝壳体上由一对角接触轴承支撑，与铝壳体之间通过密封圈密封，在铝壳体外的一端接泵喷推进器转子，另一端接花键套筒；铝壳体内的底部为运动控制器，通过螺钉固定在铝壳体上；运动控制器上方的铝壳体上用螺钉固定左电动舵机和右电动舵机，其中左电动舵机的舵轴上通过螺钉固定左舵面，右电动舵机的舵轴上通过螺钉固定右舵面；左电动舵机与右电动舵机的舵轴与铝壳体之间采用密封圈密封；左电动舵机与右电动舵机上方的铝壳体上固定圆柱状电机及减速器组件，电机及减速器组件输出轴连接花键套筒；电机及减速器组件上方的壳体上固定圆柱状锂电池组；锂电池组的底板上固定惯性测量单元；锂电池组壳体上表面固定控制计算机、通信模块和无线传输电台组合模块；控制计算机、通信模块和无线传输电台组合模块的壳体上固定摄像头云台，摄像头云台的活动框架上安装摄像头，摄像头镜头周围的壳体上安装数个照明灯，光线方向与摄像头轴线平行；在摄像头云台侧面固定GPS接收机；在铝壳体上安装有深度传感器，深度传感器出来的导线连接到运动控制器上。从整体上看，摄像头及透光防护罩位于侦测器的头部，泵喷推进器位于侦测器的尾部。

该侦测器在水中的运动方式有两种，一种为头部在前、尾部在后、头部比尾部低的正常式运动，另一种为头部在后，尾部在前的倒拖式运动，这两种运动方式对应的泵喷推进器转子的转动方向相反。正常式运动适用于侦测器在水下的运动，适合侦测器在水下复杂环境中边侦测边运动；倒拖式运动对于侦测器在水面及水下的运动都适用，其运动控制相对简单，但由于不能对运动前方的情况进行侦测，因此适合在没有障碍物或障碍物比较规则的水面及水下运动。