[发明专利]一种深海长期驻留式AUV探测系统及方法

权利要求书

1.一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述系统包括驻留坞站和AUV本体：

驻留坞站，所述驻留坞站集成在深海基站上，其包括用于为AUV本体充电的充电系统、用于进行信息传输的传输系统、用于引导AUV本体与驻留坞站对接的引导系统、用于检测AUV本体充电以及硬件情况的检测模块和用于执行控制操作的控制系统；

AUV本体，所述AUV本体用于进行深海探测作业。

2.根据权利要求1所述的一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述充电系统采用无线充电装置，充电功率不小于4 KW。

3.根据权利要求2所述的一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述传输系统包括采用无线数据传输装置，且传输速率不小于20 Mbps。

4.根据权利要求3所述的一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述引导系统包括：

定位通讯基阵，用于进行声引导；

引导灯，用于进行补光；

物理导向结构，用于提供方向引导；

磁力锁紧装置，用于固定AUV本体。

5.根据权利要求4所述的一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述AUV本体包括：

载体系统，包括舱体、浮力材料和框架；

控制与导航系统，包括自动驾驶单元、无线数据模块、无线充电模块，所述无线数据模块和无线充电模块分IE与驻留坞站对接进行数据传输和充电使用；

探测荷载，包括相控阵声呐、照相机和CTD浑浊度探测模块；

引导模块，用于引导AUV进入驻留坞站。

6.根据权利要求5所述的一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述引导模块包括：

惯性引导模块，用于对AUV本体提供惯性引导；

声学引导模块，用于接收定位通讯基阵发出的声信号实现声学引导；

双目视觉引导模块，用于进行双目视觉引导。

7.根据权利要求6所述的一种深海长期驻留式AUV探测系统，其特征在于，所述AUV本体还包括动力系统，所述动力系统包括：

浮潜模块，用于实现AUV的浮潜；

推进系统，用于实现AUV的运动。

8.一种基于权利要求1-7所述的深海长期驻留式AUV探测系统的探测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S100,海底着陆点搜索，通过水面支持系统进行任务规划、设备检查，并布放AUV，建立着陆点选取标准，接着通过AUV进行地形地貌特征提取和异物识别，然后依照选取标准搜索着陆点并选取;

步骤S200，在海底软着陆，检测海流方向，接着进行着底过程艏向导引，然后依据洋流方向控制软着陆姿态;

步骤S300, 海底长期驻留探测，在需要补给的时候返回驻留坞站补给并进行信息交互，将信息传送给水面支持系统，在补给结束后返回步骤S100,进行下一轮检测，同时通过AUV多次采集着陆信息建立着陆评估数据集、接着依据数据进行着陆稳定性评估，并建立沉陷预警和调整机制。

9.根据权利要求8所述的一种深海长期驻留式AUV探测方法，其特征在于，所述步骤S300中，驻留补给流程如下：

步骤S310，首先AUV本体进行水面下潜到驻留坞站驻留，其中所述AUV本体可在驻留坞站长期驻留，在驻留期间，即出站前，AUV本体在驻留坞站中进行休眠充电，即将出发的时候唤醒AUV，并同步进行硬件检测，确定检测无误之后驶出驻留坞站；

步骤S320，在出驻留坞站时，首先定点移动到使命初始点，其中初始点以驻留坞站为基础参照点选取；

步骤S330，出驻留坞站后，AUV本体执行探测任务，并在执行完探测任务后通过双目视觉AUV相对坞站姿位估计并结合扰动补偿信息辅助AUV本体与驻留坞站对接，对接后进行无线充电和无线数据传输，并驻留，等待下一次指令驶出驻留坞站。

10.根据权利要求9所述的一种深海长期驻留式AUV探测方法，其特征在于，所述双目视觉AUV相对坞站姿位估计结合了惯性引导、声学引导以及双目视觉引导三种方式来估计AUV和驻留坞站相对位置；所述扰动补偿信息通过分析洋流以及其他外力因素对AUV本体航行影响来提供扰动补偿。