[发明专利]一种深海长期驻留式AUV探测系统及方法

说明书

本发明涉及深海探测技术领域，具体公开了一种深海长期驻留式AUV探测系统及方法，所述系统包括：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等内容；本发明利用基于双目视觉的高精度自主对接技术，有利于AUV本体水下与驻留坞站的准确对接；本发明通过在海底应配置驻留坞站，驻留坞站同时搭载声学与光学导引设备，用于实现AUV与驻留坞站的高精度自主对接，驻留坞站还搭载无线充电与数据传输装置，用于实现AUV与深海基站之间能源与数据的交换，实现了AUV的深海长期驻留。

技术领域

本发明涉及深海探测技术领域，具体是一种深海长期驻留式AUV探测系统及方法。

背景技术

AUV是无人水下航行器的一种，潜航器无人水下航行器技术是指应用于无人水下航行器，保证其能够顺利执行各种使命的技术。通过搭载传感器和不同任务模块,执行多种任务的水下自航行装备。又称水下无人运载器、无人潜器和水下无人作战平台等。无人水下航行器用于水下警戒、侦察、监视、跟踪、探雷、布雷、中继通信和隐蔽攻击，以及执行水文测量、海洋学研究等任务。可由飞机、舰艇携带到作战海区或从岸上直接布放。可潜入水下长时间远程自主航行和作战，具有小型化、智能化、机动范围大和隐蔽性好等特点；按照控制方式，可分为遥控型水下航行器（ROV）和自主式水下航行器（AUV）；按照重量大小，可分为微型水下航行器（重量10～50千克）、轻型水下航行器（重量200～250千克）、重型水下航行器（重量2000～10000千克）、巨型水下航行器（重量超过10吨）。不论何种潜航器，基于其结构设置，而在深海监测中不能执行长期驻留，需要多次补给。其次在水下长期探测中AUV需要具备的三种主要功能，即巡航探测、坐底监测和自主对接。

为了满足长期探测需求，本发明提出一种深海长期驻留式AUV探测系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深海长期驻留式AUV探测系统及方法，本发明通过在海底应配置驻留坞站，驻留坞站同时搭载声学与光学导引设备，用于实现AUV与驻留坞站的高精度自主对接，驻留坞站还搭载无线充电与数据传输装置，用于实现AUV与深海基站之间能源与数据的交换，实现了AUV的深海长期驻留。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深海长期驻留式AUV探测系统，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。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述充电系统采用无线充电装置，充电功率不小于4 KW。

作为本发明所述的一种优选实施方案，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。

作为本发明所述的一种优选实施方案，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。

作为本发明所述的一种优选实施方案，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。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述引导模块包括：