[发明专利]一种波浪滑翔器水下声学拖曳系统

说明书

本发明公开了一种波浪滑翔器水下声学拖曳系统，涉及海洋移动观测与探测技术领域，水下剖面绞车的上端用于与波浪滑翔器的下端能够拆卸连接，水下剖面绞车包括支撑主架、排缆组件和线缆，排缆组件安装于支撑主架的内部，线缆缠绕在排缆组件上，且线缆的自由端伸出支撑主架并与拖曳减震链的一端连接，拖曳减震链的另一端与拖曳体能够拆卸连接，拖曳体内设有重物，且拖曳体能够沉入水下，排缆组件能够带动线缆伸长或缩短，并实现拖曳体的深度调节，拖曳体能够采集水文数据和声学数据以确定最优定深并到达最优定深，拖曳体能够控制重物脱离并实现拖曳体的出水。该波浪滑翔器水下声学拖曳系统具备定深可调功能，适应范围广，能够提升平台机动性能。

技术领域

本发明涉及海洋移动观测与探测技术领域，具体是涉及一种波浪滑翔器水下声学拖曳系统。

背景技术

波浪滑翔器是一款无人自主水面移动观测平台，其特点是可以利用波浪能和太阳能实现自持式驱动、控制和通讯，波浪滑翔器可搭载多类型传感器，实现长时序、广海域的环境观测与探测功能，其中波浪滑翔器搭载声学传感器在海洋环境观测中具有重要应用前景。

波浪滑翔器搭载声学传感器的常规方式为水下拖曳，这种方式规避了平台自身噪音及电磁信号对声学传感器的探测干扰，但是传统拖曳方式仍存在以下缺陷：（1）拖体定深无法高效调节，难以适应不同海区探测需求，高深度探测对平台机动性影响大，控位及走航能力受限制；（2）针对不同海区、不同目标的探测，不同温跃层参数、不同背景信噪比对安全拖体的声学探测具有重要影响，传统拖曳系统无法自适应确定其最优定深，从而影响探测效果；（3）传统拖曳系统拖体及数据的安全回收可靠性较低，人为破坏或者自然损坏将导致无法挽回的重要数据流失及设备损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种波浪滑翔器水下声学拖曳系统，以解决上述现有技术存在的问题，具备定深可调功能，适应范围广，同时能够提升平台机动性能，且回收可靠性好。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种波浪滑翔器水下声学拖曳系统，包括水下剖面绞车、拖曳减震链和拖曳体，所述水下剖面绞车的上端用于与波浪滑翔器的下端能够拆卸连接，所述水下剖面绞车包括支撑主架、排缆组件和线缆，所述排缆组件安装于所述支撑主架的内部，所述线缆缠绕在所述排缆组件上，且所述线缆的自由端伸出所述支撑主架并与所述拖曳减震链的一端连接，所述拖曳减震链的另一端与所述拖曳体能够拆卸连接，所述拖曳体内设有重物，且所述拖曳体能够沉入水下，所述排缆组件能够带动所述线缆伸长或缩短，并实现所述拖曳体的深度调节，所述拖曳体能够采集水文数据和声学数据以确定最优定深并到达最优定深，所述拖曳体能够控制所述重物脱离并实现所述拖曳体的出水。

优选地，所述排缆组件包括驱动电机、驱动联轴器、传动元件、密封滚筒和排缆器，所述驱动电机的输出轴与所述驱动联轴器同轴连接，所述驱动联轴器与所述传动元件传动连接，所述排缆器安装于所述传动元件上，所述线缆缠绕于所述密封滚筒上，且所述线缆的自由端穿过所述排缆器，所述驱动电机能够带动所述驱动联轴器转动，并使所述驱动联轴器带动所述传动元件动作，所述传动元件带动所述排缆器转动，并使所述排缆器带动所述线缆的自由端伸长或缩短，所述驱动联轴器的外周还套设有滑环，所述滑环用于实现电路导通，所述线缆包括导线和钢丝。

优选地，所述传动元件包括小带轮、同步带、大带轮和往复丝杠，所述小带轮同轴安装于所述驱动联轴器的输出端，所述小带轮和所述大带轮之间通过所述同步带传动连接，所述大带轮安装于所述往复丝杠的一端，所述排缆器套设于所述往复丝杠的外周，所述驱动联轴器转动时，能够带动所述小带轮转动，所述小带轮带动所述同步带和所述大带轮转动，并使所述大带轮带动所述往复丝杠转动，所述往复丝杠带动所述排缆器动作并使所述线缆伸长或缩短。

优选地，所述支撑主架内还安装有一定位光轴，所述定位光轴与所述往复丝杠平行并位于所述往复丝杠的下端，所述排缆器为两个，一个所述排缆器与所述往复丝杠连接，另一所述排缆器安装于所述定位光轴上，且所述线缆的自由端依次穿过两个所述排缆器。