[实用新型]喷水推进船型的自航模遥控测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及带有喷水推进器船舶的自航模试验，适用于船舶领域，尤其涉及一种喷水推进船型的自航模遥控测量系统。

背景技术

随着人们对船舶航速的要求不断提高，喷水推进技术越来越受到人们的重视，有关喷水推进船舶的自航模试验需求也在不断增多。带有喷水推进器的船舶没有螺旋桨和舵，它是通过喷水推进器从船舶底部吸水再由船尾喷出提供动力，由改变喷出水流的方向控制船舶方向。船模在自航模试验的过程中需要按照试验要求以规定的航速和预定的试验路径航行，且试验过程中的不确定性因素很多，还要根据实际的情况对船模进行随机的控制。现有的船舶自航模遥控测量系统在进行实验时，船模的电源线、传感器信号输出线以及控制线等均通过电缆与拖车上有关设备相连接。船模运动时，拖车带着多束电缆与船模一起运动，众多的电缆给船模产生一个附加外力，尤其当船模轨迹较复杂时，在一定程度上影响数据的精度。而且，当喷水推进器数目大于1时，现有系统也只能实现同步控制，但在做科学研究时却时常需要不同的喷水推进器采用不同的工况运行，这就需要对多个喷水推进器采用单独控制。所以，总的来说现有的自航模遥控测量系统无法满足喷水推进船舶的自航模试验要求。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本实用新型提出了一种专门针对喷水推进船型的自航模遥控测量系统，操作简单，能够实现在喷水推进船模的自航模试验中实时精确的控制船模的速度和方向得目的。

本实用新型喷水推进船型的自航模遥控测量系统,包括电机、舵机、喷水推进器、电池、电机控制器、舵机控制器、GPS、陀螺仪传感器、摄像头、无线信号接收器、无线信号接收天线，所述喷水推进器安装在船模尾部，喷水推进器上装有电机，电机依次与电机控制器、船尾电池串联连接，舵机的一侧通过连杆固定在喷水推进器上的喷口可旋转的部位上，并与舵机控制器连接，无线信号接收器分别与电机控制器、舵机控制器连接，GPS安装在船模的重心位置，摄像头安装在船模首部，GPS依次与陀螺仪传感器、船头电池、摄像头串联连接，无线信号接收器的无线信号接收天线安装在船模尾部。

进一步地,所述喷水推进器的数量为1-6个，根据实验需要确定。

进一步地，所述喷水推进器的数量大于1时，每一个喷水推进器分别独立装有电机、电机控制器、舵机、和舵机控制器。

进一步地，所述船尾电池和船头电池为蓄电池，采用直流供电。

本实用新型提出的一种专门针对喷水推进船型的自航模遥控测量系统，不仅可以实时精确的控制船模航速和运动，并且能够单独或同步控制多个喷水推进器，同时也能够实时反馈和记录船舶的航速、轨迹和运动姿态。

附图说明

图1为本实用新型提出的喷水推进船型的自航模遥控测量系统俯视示意图。

图中：1-电机、2-舵机、3-喷水推进器、4-1-船尾电池、4-2-船头电池、5-电机控制器、6-舵机控制器、7-GPS、8-陀螺仪传感器、9-摄像头、10-无线信号接收器、11-无线信号接收天线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型喷水推进船型的自航模遥控测量系统的具体实施方式进行详细说明，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型提出的一种喷水推进船型的自航模遥控测量系统，包括电机1、舵机2、喷水推进器3、船尾电池4-1、船头电池4-2、电机控制器5、舵机控制器6、GPS7、陀螺仪传感器8、摄像头9、无线信号接收器10、无线信号接收天线11，电机1、喷水推进器3位于船模尾部，喷水推进器3上安装有电机1，电机1依次与电机控制器5、船尾电池4-1串联，舵机2的一侧通过连杆固定在喷水推进器3上的喷口可旋转的部位上，另一侧与舵机控制器6串联，无线信号接收器10分别与电机控制器5、舵机控制器6连接，GPS7安装在船模的重心位置，摄像头9安装在船模首部，GPS7依次与陀螺仪传感器8、船头电池4-2、摄像头9串联，无线信号接收天线11安装在船模尾部，无线信号接收天线11与无线信号接收器10串联,喷水推进器3的数量为1-6个，根据实验需要确定，喷水推进器3的数量大于1时，喷水推进器3独立装有电机1、电机控制器5、舵机2、和舵机控制器6,船尾电池4-1和船头电池4-2为蓄电池，采用直流供电。

系统工作时，首先保证电池电量充足，在测试船模运动过程时，船模上的无线信号接收器10通过无线信号接收天线11接收到信号后，将控制命令传输给电机控制器5和舵机控制器6，电机控制器5控制电机1，电机1根据电机控制器5的指令控制喷口的吸水量和喷水量，从而达到控制船速的目的，舵机控制器6控制舵机2，舵机2根据舵机控制器6的指令进行旋转来带动连杆运动，连杆再带动喷水推进器3上的喷口转向，达到控制船舶转向的目的，当喷水装置3的数量大于1时，每个舵机2带动一个喷水装置3上的喷口转向，对所有舵机2实现同步控制。当有多个喷水推进器3时，因为每个喷水推进器3都分别对应一个单独的电机控制器5和一个单独的舵机控制器6，因此可以同时对多个电机控制器5和舵机控制器6下达控制命令，也可对个别电机控制器5和舵机控制器6单独下达命令，以实现同步或者独立控制。GPS7测量和记录船模的航速和轨迹，陀螺仪传感器8测量和记录船模的运动姿态(横倾角、纵倾角、回转角速度等)，摄像头9记录船模前方画面，所有数据通过无线信号接收天线11传回PC机并记录在PC机中，能够实时精确的反馈并记录船模的当前运动状态，包括船首附近的画面，控制者就可以根据船舶的实际运动情况，随时对船模下达控制命令，完成指定运动，而且当船模离操控者较远时，也可以根据摄像头9中的实时景象对船模进行实时控制。从控制信号的接收发生，到测量数据的反馈和传输均采用无线传输，可以满足各种远程遥控和测量需求。