[发明专利]鲽型水下滑翔机

摘要

本发明公开了一种鲽型水下滑翔机，电子舱包括耐压舱、重力及重心调节机构、控制系统以及锂电池组，耐压舱内部分为中心区域、中环区域以及外环区域，锂电池组设置于中心区域，控制系统包括无线连接的水面控制系统和水下控制系统，水下控制系统及调查设备的电子部分均匀布置在中环区域，重力及重心调节机构包括4个相同结构的水袋水泵组，4个水袋水泵组对称分布于外环区域。本发明具有低成本、低噪声、大续航力和运动灵活度高的特点，通过控制四个对称分布的水袋水泵组调整滑翔机的重力和姿态，实现锯齿状或螺旋状的运动轨迹。本发明可同时搭载多个水下科考调查设备，自治地完成广泛海域内连续数据采集，并实时回传数据。

主权项

一种鲽型水下滑翔机，用于搭载调查设备和传感器，包括导流罩和电子舱，所述电子舱设置于导流罩内部；其特征在于，所述电子舱包括：耐压舱、重力及重心调节机构、控制系统以及锂电池组，其中，耐压舱内部分为中心区域、中环区域以及外环区域，所述锂电池组设置于中心区域，控制系统包括相互间无线连接的水面控制系统和水下控制系统，所述水下控制系统及调查设备的电子部分均匀布置在中环区域，所述重力及重心调节机构包括4个相同结构的水袋水泵组，所述4个水袋水泵组对称分布于外环区域；所述水面控制系统包括水面控制计算机、水面操作计算机、第一无线通讯模块、天线以及不间断电源，其中：水面控制计算机用于远程通讯和轨迹规划；水面操作计算机用于人机界面显示和控制指令输入；第一无线通讯模块和天线用于与水下控制系统通讯连接，不间断电源用于睡眠控制系统的供电；所述水下控制系统包括定位模块、第二无线通讯模块、电源管理模块、水泵驱动模块、数据存储模块、漏水检测模块、绝缘监测模块、陀螺仪、电子罗盘、深度计、高度计、激光器、CTD、用户接口以及核心控制模块，其中：定位模块，仅在鲽型水下滑翔机浮出水面后，选择GPS定位系统或北斗定位系统，用于鲽型水下滑翔机定位，其他时间处于休眠状态；第二无线通讯模块，仅在鲽型水下滑翔机浮出水面后，与水面控制系统的第一无线通讯模块和天线通讯连接，其他时间处于休眠状态；电源管理模块，实时监控锂电池组的状态并发送给核心控制模块；水泵驱动模块，用于接收核心控制模块的指令并转换成电压数据分别发送给4个水袋水泵组中的4台水泵，驱动水泵正传或反转；数据存储模块，用于从核心控制模块接收并保存时间、位置坐标、控制指令、传感器数据、系统状态及其他用户指定信息；漏水检测模块，用于采集设置于耐压舱上的漏水检测电路的数据，并判断漏水状态，同时发送给核心控制电路；绝缘检测模块，提供8路对地绝缘检测，用于检测控制系统、传感器以及调查设备用直流电源的对地绝缘情况，并发送给核心控制电路；陀螺仪、电子罗盘、深度计、高度计分别用于检测滑翔机的角加速度、方向、深度和高度，并发送给核心控制电路，作为控制系统对运动控制的反馈数据；激光器，用于检测鲽型水下滑翔机至海底的距离，避免鲽型水下滑翔机与海底碰撞；CTD，科学调查传感器，用于水下环境中温度、盐度、深度的采集；用户接口，为调查设备或传感器提供标准的直流电压以及通讯接口和数据采集接口；核心控制模块，运行主控程序和水下控制系统中各模块通讯；所述传感器数据为运动传感器数据和科学调查传感器数据。