[发明专利]一种海洋观测波浪能滑翔机

说明书

本发明属于本发明涉及海洋观测载体技术领域，具体为一种海洋观测波浪能滑翔机，包括中间浮体，所述中间浮体为中空壳体内置有伸缩浮体，伸缩浮体内设有空间舱，伸缩浮体与伸缩机构通过齿条连接，伸缩浮体内设有仪器舱和电池舱，中间浮体安装有传感单元模块和太阳能电池板模块，中间浮体下端与脐带缆固定连接，脐带缆底端与水下滑翔机固定连接，脐带缆中间设置有发电单元。其优点在于，其水面母船尺寸大小可根据海况大小自适应调节，以适应变化莫测的海洋环境，同时在脐带缆上设置发电单元，利用水面母船起伏时脐带缆上所受拉力的变化进行发电，与太阳能电池板系统形成互补，防止因光照不足太阳能电池板无法为系统供电时影响系统的观测效能。

技术领域

本发明属于本发明涉及海洋观测载体技术领域，具体为一种海洋观测波浪能滑翔机。

背景技术

目前我国海洋观测技术呈现蓬勃发展的态势，对先进海洋调查仪器有着迫切需求，然而当前的海洋观测平台普遍存在续航能力有限、无法进行长时间监测、容易遭受恶劣海况困扰等难题。波浪能滑翔机是一种新型海洋走航式观测平台，避免自持式垂直剖面测量平台在空间测量范围的弊端，它完全依靠波浪能作为前进航行的动力源，将浮体在波浪作用下的升沉运动通过脐带缆转化为水下滑翔机前进的动能，水下滑翔机继而通过脐带缆带动水面母船航行，克服携带能源有限的不足，完全依靠清洁、可再生的波浪能作为驱动能源，且波浪能储备丰富，可全天候满足远海航行。与其他传统观测平台相比，波浪能滑翔机不仅具有长时间续航和抵抗恶劣海况风险的能力，还具有更多内部搭载空间，并可同时安装水上和水下多重海洋调查仪器，实时远程传输数据等优点，因此有着广阔的发展和应用前景。

海洋观测波浪能滑翔机整体结构部分主要包括水面母船、水下滑翔机及脐带缆三部分组成。目前波浪能滑翔机的尺寸主要根据适用海况和搭载能力决定，其中水面母船的作用是负责吸收波浪能，产生垂向位移，尺寸主要受海浪波长和波高的影响，然而海上实时海况变化迅速，固定的母船尺寸很容易受到海况的改变影响其波浪吸收效率和航行阻力大小，当海浪等级高时，过小的母船尺寸不能及时有效的吸收波浪能，影响滑翔机的前进动能；而当海浪等级低时，过大的母船尺寸又会额外造成航行上过大的阻力。此外，母船上面搭载的太阳能电池板为系统搭载的仪器设备提供电能，但是当遇到阴雨天阳光光照不足时，太阳能电池板不能及时为整个系统提供电能，降低了波浪能滑翔机的观测效能。

发明内容

基于上述问题，本申请提供一种海洋观测波浪能滑翔机，其水面母船尺寸大小可根据海况大小自适应调节，以适应变化莫测的海洋环境，同时在脐带缆上设置发电单元，利用水面母船起伏时脐带缆上所受拉力的变化进行发电，与太阳能电池板系统形成互补，防止因光照不足太阳能电池板无法为系统供电时影响系统的观测效能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海洋观测波浪能滑翔机，包括中间浮体，所述中间浮体为中空壳体内置有伸缩浮体，所述伸缩浮体内设有空间舱，所述伸缩浮体与伸缩机构通过齿条连接，所述伸缩浮体内设有仪器舱和电池舱，所述中间浮体安装有传感单元模块和太阳能电池板模块，所述中间浮体下端与脐带缆固定连接，所述脐带缆底端与水下滑翔机固定连接，所述脐带缆中间设置有发电单元。

优选的，所述伸缩机构包括齿条、齿轮、双头电机、导轮、中心固定支架、导轮固定架一、导轮固定架二和H型固定架，所述双头电机通过中心固定支架与中间浮体固定连接，所述双头电机两端安装有齿轮，所述齿轮上下两端安装有与齿轮啮合的齿条，所述齿条无齿端跟导轮相切，所述导轮安装在导轮固定架一和导轮固定架二中间的连接轴上，所述导轮固定架一与中间浮体固定连接，所述齿条可以在齿轮转动带动下进行往复直线运动，所述齿条一端与伸缩浮体固定连接，所述伸缩浮体在齿条的带动下可做往复直线运动，所述H型固定架与双头电机固定连接，所述H型固定架两端与电池舱和仪器舱上端固定连接，所述仪器舱和电池舱下端均安转有转动轮，所述仪器舱和电池舱均置于伸缩浮体内矩形空间舱内两者通过转动轮可相对运动。