[发明专利]用于水下目标探测与处置的遥操作无人潜水器

摘要

本发明公开了一种用于水下目标探测与处置的遥操作无人潜水器，应用于清澈水域和混浊水域水下目标探测与处置技术领域。其动力推进装置包括安装在潜水器本体框架上的四个螺旋桨推进器，电缆接口和信号接口合并形成光电复合缆接口，水下探测设备包括潜水器前方探测设备和潜水器下方探测设备，前向随动强光探照灯、随动微光摄相机和探测声呐的声学透镜固定安装于俯仰转动云台上，俯仰转动云台相对于潜水器本体框架产生俯仰转动，以调整固定于俯仰转动云台上的潜水器前方探测设备的探测与观察角度，潜水器位置与姿态传感器组可实现对ROV进行准确定位定姿，从而提高无人潜水器的使用性能，扩展其应用范围。

主权项

一种用于水下目标探测与处置的遥操作无人潜水器，包括潜水器本体框架（5）、浮力体（2）、动力推进装置、水下探测设备、电源管理仓（4）、通信与控制仓（7）、电缆接口和信号接口，所述浮力体（2）与潜水器本体框架（5）的顶部固定结合安装，所述电源管理仓（4）和所述通信与控制仓（7）固定装载于所述潜水器本体框架（5）上，与所述电缆接口连接的电缆线接入所述电源管理仓（4）并向所述动力推进装置和所述水下探测设备提供电能，与所述信号接口连接的信号线缆接入所述通信与控制仓（7）并分别与所述动力推进装置和所述水下探测设备信号连接，其特征在于：所述动力推进装置包括安装在所述潜水器本体框架（5）上的四个螺旋桨推进器，其中左右两个尾部推进器设置于潜水器尾部，即分别为尾部右侧推进器（19）和尾部左侧推进器（21），其中沉浮推进器（14）设置于潜水器顶部，其中侧移推进器（15）设置于潜水器左侧，所述通信与控制仓（7）控制控制所述螺旋桨推进器运动，从而使潜水器实现前进、后退、左转、右转、定点旋转、上浮、下潜和左右平移中任意一种运动或任意几种组合运动；电缆接口和信号接口合并形成光电复合缆接口（20），通过所述光电复合接口（20）接入光电复合缆，从而为潜水器提供电源，并为潜水器与上位机之间双向光通信提供光信号通路；所述水下探测设备包括潜水器前方探测设备和潜水器下方探测设备，所述潜水器前方探测设备包括前向固定强光探照灯（8）、前向随动强光探照灯（9）、随动微光摄相机（10）和探测声呐设备，所述探测声呐设备为由探测声呐的声学透镜（11）和声呐控制与处理器（22）分体式构成，所述声呐控制与处理器（22）的信号接收端与所述探测声呐的声学透镜（11）的信号输入端信号连接，所述前向固定强光探照灯（8）和所述前向随动强光探照灯（9）为所述随动微光摄相机（10）提供辅助照明，所述潜水器下方探测设备包括底部微光摄相机（12）和底部强光探照灯（13），所述底部强光探照灯（13）为所述底部微光摄相机（12）通过辅助照明，所述前向固定强光探照灯（8）、所述声呐控制与处理器（22）、所述底部微光摄相机（12）和所述底部强光探照灯（13）固定安装于所述潜水器本体框架（5）上，所述通信与控制仓（7）控制所述前向固定强光探照灯（8）、所述前向随动强光探照灯（9）和所述底部强光探照灯（13）的开关，所述通信与控制仓（7）控制所述随动微光摄相机（10）和所述底部微光摄相机（12），并进行变焦对潜水器的前方和下方进行拍摄，所述前向随动强光探照灯（9）、所述随动微光摄相机（10）和所述探测声呐的声学透镜（11）固定安装于俯仰转动云台上，所述俯仰转动云台的固定座安装在所述潜水器本体框架（5）上，所述通信与控制仓（7）向云台驱动器（6）发出控制指令信号，进而使所述云台驱动器（6）驱动所述俯仰转动云台相对于所述潜水器本体框架（5）产生俯仰转动，以调整固定于所述俯仰转动云台上的所述潜水器前方探测设备的探测与观察角度；所述通信与控制仓（7）的信号接收端还与潜水器位置与姿态传感器组的信号输出端连接，所述电源管理仓（4）向潜水器位置与姿态传感器组提供电能，所述潜水器位置与姿态传感器组安装在所述潜水器本体框架（5）上，所述潜水器位置与姿态传感器组包括潜水器姿态参考系统（16）、声呐高度计（17）、水压计和超短基线定位声呐应答器（18），所述超短基线定位声呐应答器（18）安装在所述潜水器本体框架（5）的顶部，其中所述潜水器姿态参考系统（16）能获取至少包括磁艏向角、横滚角和俯仰角在内的潜水器的实时姿态数据，其中所述声呐高度计（17）可测量获取潜水器距河床或海床的高度数据，其中所述水压计能测算潜水器的入水深度数据，而其中所述超短基线定位声呐应答器（18）通过与母船的超短基线定位声呐系统配合来确定潜水器相对于母船的位置数据；潜水器完全浸入水中的净浮力接近其自身重力并大于其自身重力，使潜水器在失去动力时仍能安全浮出水面。