[发明专利]自定位电子浮标及其控制方法

权利要求书

1.一种自定位电子浮标，所述电子浮标通过牵引绳与延绳钓主绳相连接，电子浮标与设于牵引绳与延绳钓连接处的定位发送装置无线连接；其特征是，所述电子浮标包括底板(1)、设于底板上的浮体(2)，设于浮体内的控制器(3)、第一定位仪(4)、无线收发器(5)和用于供电的充电电池，设于浮体下部的振动传感器(6)、舵(7)、螺旋桨(8)、螺旋桨电机(9)和向斜下方倾斜的牵引杆(10)；

所述定位发送装置包括设于密封腔体内的第二定位仪(11)、微处理器(12)和无线发射器(13)；微处理器分别与第二定位仪和无线发射器电连接；

所述牵引杆、舵、螺旋桨电机和螺旋桨沿着螺旋桨的前进方向由前至后依次排列，舵与设于底板上的转向电机(14)相连接，牵引杆与舵铰接连接，舵、螺旋桨电机的转轴和螺旋桨依次相连接；所述牵引杆上设有倾角传感器(15)，牵引绳与牵引杆相连接，所述控制器分别与第一定位仪、振动传感器、倾角传感器、转向电机和螺旋桨电机电连接。

2.根据权利要求1所述的自定位电子浮标，其特征是，还包括设于浮体上部的太阳能板(22)，所述太阳能板与充电电池电连接；

太阳能板通过4个沿太阳能板的边缘对称分布的立柱(16)与浮体相连接；所述立柱包括与太阳能板铰接的连接柱和与连接柱相连接的丝杆，丝杆通过轴承与连接柱下端相连接；4个丝杆分别与设于浮体内的4个丝杆电机(17)相连接，丝杆通过连接件与浮体相连接，连接件与丝杆、浮体均密封连接；所述浮体内设有电子指南针(18)，所述电子指南针和控制器与电连接。

3.根据权利要求1所述的自定位电子浮标，其特征是，所述定位仪为GPS定位仪或北斗定位仪，浮体上设有若干个警示灯(19)和光照度传感器(20)，光照度传感器和警示灯均与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的自定位电子浮标，其特征是，所述牵引杆内设有轴向延伸的空腔，空腔上部与牵引杆外周面之间设有通孔，牵引绳穿入空腔并从通孔(23)穿出与牵引杆上部相连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的自定位电子浮标，其特征是，浮体外周面上设有2至4条环形反光带(21)。

6.一种适用于权利要求1所述的自定位电子浮标的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

控制器中设有牵引杆与铅垂线之间的标准夹角范围W₁至W₂，牵引绳的长度为L，浮体在平静水面上的运动速度为V，设有振动误差阈值ε；

(6-1)第一定位仪和第二定位仪分别接收定位信息，控制器根据定位信息计算得到浮体所处的经纬度数据，并将数据存储到控制器中；微处理器计算得到定位发送装置的经纬度数据，微处理器控制无线发射器发送定位发送装置的经纬度数据；

控制器将接收到的定位发送装置的经纬度数据和浮体的经纬度数据进行比较，控制器控制转向电机带动舵转动，舵转向定位发送装置上方的方向；

(6-2)倾角传感器检测牵引杆与水平面之间的夹角X₁，控制器利用公式90-X₁计算并得到牵引杆与铅垂线之间的夹角θ₁，振动传感器以时间间隔t₁循环检测振动信号值，控制器计算各个时刻检测的振动信号值的平均值g_pj；

(6-3)当θ₁≥W₂并且|g_pj-g′|＜ε，其中，g′为振动传感器检测的当前振动信号值；

(6-3-1)控制器利用公式S＝Lcosθ₁计算浮体距离主绳与牵引绳的连接点上方的距离；控制器利用公式计算并得到浮体到达主绳与牵引绳的连接点上方的时间t；

(6-3-2)控制器控制螺旋桨电机转动，浮体逐渐向主绳与牵引绳的连接点上方靠近，当达到时间t时，控制器控制螺旋桨电机转动停止转动，转入步骤(6-5)；

(6-4)当θ₁≥W₂并且|g_pj-g′|≥ε；

(6-4-1)控制器利用公式S＝Lcosθ₁计算浮体距离主绳与牵引绳的连接点上方的距离；控制器利用公式计算并得到浮体到达主绳与牵引绳的连接点上方的时间t；其中，V′大于V；

(6-4-2)控制器控制螺旋桨电机转动，浮体逐渐向主绳与牵引绳的连接点上方靠近，当达到时间t时，控制器控制螺旋桨电机转动停止转动，转入步骤(6-5)；

(6-5)倾角传感器检测当前的牵引杆与水平面之间的夹角X₂，控制器利用公式90-X₂计算并得到牵引杆与铅垂线之间的夹角θ₂，当θ₂＜W₁，则控制器控制螺旋桨电机停止转动；

当θ₂≥W₂并且|g_pj-g′|＜ε；转入步骤(6-3-1)，(6-3-1)中的θ₁用θ₂替换；

当θ₂≥W₂并且|g_pj-g′|≥ε；转入步骤(6-4-1)，(6-4-1)中的θ₁用θ₂替换。