[发明专利]一种用于波浪滑翔机的转向装置及其通讯控制方法

说明书

本发明公开了一种用于波浪滑翔机的转向装置及其通讯控制方法，涉及船舶与海洋工程领域，包括螺旋桨和电子调速器，螺旋桨安装在波浪滑翔机的水下滑翔体尾部。本发明设计合理，实用性强，本装置通过螺旋桨产生较大的横向推力，结合具有快速动态响应特点的电子调速器实现通讯控制过程，从而有效提高波浪滑翔机的转向效率，保证其路径追踪功能的准确性和可靠性，大大降低了生产成本和能源消耗。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程领域，尤其涉及一种用于波浪滑翔机的转向装置及其通讯控制方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，陆地资源短缺、人口膨胀、环境恶化等问题日益严峻，人们逐渐把目光投向了资源丰富的海洋，因此海洋的观测和开发就成为一个重要话题。目前各种各样的海洋观测和开发设备已经涌现了出来，但是这些设备的动力系统一般采用的是燃油或电池，需要能源的补充，因此续航能力非常有限，无法进行长时间的监测，而且容易造成海洋环境污染。要从根本上解决这一问题，就必须改进它的驱动方式或者采用新的能源供应。波浪滑翔机的出现就很好地解决了这一问题，它突破了海洋观测技术自身尺度大时序长、检测成本昂贵以及海洋环境恶劣等限制，使海洋观测技术可以进行长期大范围的作业而无需维护，并且成本消耗较低。作为一种新型的无人观测设备，它是利用波浪能进行驱动，几乎不需要提供额外的能量，实现了强的续航能力，而且没有废气和废物的排放，对海洋环境不会造成污染。在其上搭载有太阳能电池板，为各种测量仪器进行能源补充，因此可实现长时间﹑大范围的自主航行。波浪滑翔机搭载的多种传感器，可以获取各种海洋参数，并且将数据及时的传递到岸站上，实现对各个区域的海洋环境的监测。

波浪滑翔机是由水面浮体和水下滑翔体两大部分组成。水面浮体上主要载有太阳能电池板﹑控制系统﹑传感器系统以及可充电电池等。水下滑翔体则是使用纯机械的方式，将波浪能转化为前行的动力，其主要由可转动的翼板﹑翼板支撑框架等组成。水面浮体在海洋波浪的作用下产生垂荡运动，进而通过柔性缆绳使水下滑翔体做升降运动。调整水下滑翔体机翼的角度，滑翔体则会在做升降运动的同时产生向前的运动，而柔性缆绳的牵引使水面浮体亦产生向前的运动。水面浮体利用太阳能实现卫星和基站之间指令和数据的传输，从而实现路径跟踪和任务监测。因此，波浪滑翔机可以实现长时间大航程的观测作业，而且不需要额外的能源补给。

目前波浪滑翔机在海洋中航行时的转向主要是依靠安装在水下滑翔体尾部的尾舵实现的。水下滑翔体在水下航行时，流动的水在舵叶上产生横向作用力，从而改变水下滑翔体的航行方向，进而改变水面浮体的航向。然而，这种横向作用力的大小取决于水下滑翔体的速度，速度越快，作用力越大。对于完全由波浪能驱动的水下滑翔体，其前进速度通常较小，因此难以产生较大的转向力矩，波浪滑翔机的转向效率难以得到保证，对于其路径追踪功能的实现造成了阻碍。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于波浪滑翔机的转向装置，同时引入先进的通讯控制系统以提高波浪滑翔机的转向效率，进而确保其路径跟踪功能的准确性和可靠性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是针对完全由波浪能驱动的水下滑翔体，如何在转向时产生较大的横向推力以提高波浪滑翔机的转向效率，进而保证其路径跟踪功能的准确性和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于波浪滑翔机的转向装置及其通讯控制方法。具体地，本发明提供的技术方案如下：

一种用于波浪滑翔机的转向装置，包括螺旋桨和电子调速器，所述螺旋桨安装在所述波浪滑翔机的水下滑翔体尾部。

进一步地，所述螺旋桨横向安装在所述水下滑翔体尾部的通孔内。

进一步地，所述电子调速器安装在所述波浪滑翔机的水面浮体的舱室中。

进一步地，所述电子调速器通过三相线与所述螺旋桨连接。

进一步地，所述电子调速器通过电源线与太阳能板连接，所述太阳能板安装在所述波浪滑翔机的水面浮体上。