[发明专利]用于海洋环境观测的无人帆船

说明书

本发明涉及一种用于海洋环境观测的无人帆船，船体的甲板由前至后分别安装有艏部设备固定座、前设备舱盖、后设备舱盖及艉部舱口座，艉部舱口座上安装有可拆卸的艉部设备固定座，艉部设备固定座上分别安装有无线电天线及铱星通信天线，无线电天线及铱星通信天线分别与控制器相连；转帆装置的输出端穿出甲板后与翼帆连接，转帆装置中的动力源与控制器连接，翼帆通过转帆装置驱动旋转；舵驱动装置的输出端穿出船体底部后与舵片相连，驱动舵片转动，舵驱动装置中的驱动电机与控制器连接。本发明可用于海气界面海洋环境要素长时间大范围的自主观测，而且便于运输、部署和维护。

技术领域

本发明涉及海洋环境自主移动观测平台，具体地说是一种用于海洋环境观测的无人帆船。

背景技术

海气界面是一个非常重要的界面，海洋与大气的物质与能量交换过程都是通过这个界面进行的，海洋内部的变化也会部分地通过这个界面表现出来。随着人类对海洋探索的不断深入，越来越需要对海气界面的物质能量交换过程进行了解。目前，基于卫星遥感的天基观测技术无法实现原位观测，传统的潜标、浮标不具备自主移动观测能力，柴电驱动的无人艇等受制于能源供给的限制，无法实现长时间大范围的观测。

无人帆船是一种以海洋可再生能源为驱动的新型海气界面移动观测平台。无人帆船通过风帆将自然环境中的风能转化为航行驱动力，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能供给控制器、传感器、电机等使用，可以实现能源的自给自足，完成长时间、大范围的海气界面环境要素观测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于海洋环境观测的无人帆船，用于长时间大范围的海气界面环境要素观测。

本发明的另一目的在于提供一种用于海洋环境观测的无人帆船。该用于海洋环境观测的无人帆船采用双支点模块化的转帆装置，提高了转帆装置与无人帆船的安装牢固性和安装维护便捷性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括船体、翼帆、无线电天线、铱星通信天线、舵片及分别安装于船体内部的转帆装置、控制器、舵驱动装置，其中船体的甲板艏艉两端分别安装有艏部设备固定座及艉部舱口座，该艏部设备固定座与艉部舱口座之间的甲板上分别安装有可开合的前设备舱盖和后设备舱盖，所述艉部舱口座上安装有可拆卸的艉部设备固定座，该艉部设备固定座上分别安装有无线电天线及铱星通信天线，所述无线电天线及铱星通信天线分别与控制器相连；所述转帆装置的输出端穿出甲板后与翼帆连接，该转帆装置中的动力源与所述控制器连接，所述翼帆通过转帆装置驱动旋转；所述舵驱动装置的输出端穿出船体底部后与舵片相连，驱动舵片转动，该舵驱动装置中的驱动电机与所述控制器连接。

其中：所述船体内部通过多个横舱壁分为相互独立的艏尖舱、前设备舱、后设备舱及艉尖舱，所述艏部设备固定座下方对应的为艏尖舱，所述前设备舱盖下方对应的为前设备舱，所述后设备舱盖下方对应的为后设备舱，所述艉部舱口座下方对应的为艉尖舱；所述艏尖舱及后设备舱所对应的甲板上分别开设有可拧开或旋紧的手孔盖，所述前设备舱所对应的甲板上开设有供转帆装置输出端穿出的转帆驱动轴穿出孔。

所述艏部设备固定座上分别安装有与控制器相连的导航定位单元及气象站，所述无线电天线及铱星通信天线分别安装于艉部设备固定座上，该艉部设备固定座上还安装有与所述控制器连接的声光报警器。

所述船体的甲板上铺设有柔性太阳能电池板，该柔性太阳能电池板与安装于船体内部的电源箱中的蓄电池组连接，该蓄电池组与所述控制器连接，为无人帆船提供电力供应。

所述船体内底部安装有稳向板安装座，该船体底部外侧设有稳向板，所述稳向板的上端与稳向板安装座穿出船体底部外侧的法兰可拆卸地连接，稳向板的下端开设有用于安装传感器的螺纹孔；所述船体上靠近稳向板安装座穿出船体底部外侧法兰的位置密封安装有水密接插件，所述传感器的电气线缆通过水密接插件引入船体内部，并与所述控制器连接。