CN203593143U - 一种风光互补型无人海洋监测艇 - Google Patents
一种风光互补型无人海洋监测艇 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203593143U CN203593143U CN201320810044.1U CN201320810044U CN203593143U CN 203593143 U CN203593143 U CN 203593143U CN 201320810044 U CN201320810044 U CN 201320810044U CN 203593143 U CN203593143 U CN 203593143U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- sail
- wind
- deck
- boat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001839 systemic circulation Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229940098465 tincture Drugs 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种风光互补型无人海洋监测艇，属于船舶技术设备领域，包括主桅帆、尾翼、前桅帆、甲板、天线、GPS导航装置、右船体、主船体和左船体，所述主船体两侧通过固定架安装有右船体和左船体，主船体上部安装有甲板，甲板上安装有主桅帆、前桅帆，主桅帆和前桅帆一侧安装有尾翼，主桅帆上部安装有天线，前桅帆上安装有GPS导航装置。本实用新型可对海洋水文全天候连续同步观测，可对海洋环境实时观测，能够进行自主控制和远程遥控，方便灵活；采用喷水—风帆混合动力，航速快、机动性强；能够将监测艇的周围水域环境以图像形式传递给控制端，可对监测艇进行GPRS实时定位。有效利用光能、风能互补，低碳节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风光互补型无人海洋监测艇，属于船舶技术设备领域。
背景技术
传统的海洋观测常用测站和锚定浮标法定点人为观测，只能观测有限的小水域面积海况和水质；而跟踪浮标和漂流浮标测量较为单一，且在恶劣条件下难以进行，测量仪器难以维护；海洋调查船在海面只能测到航线附近海域，效率较低，船走到下一个点时上一点海况已变化，目前是一个急需解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种风光互补型无人海洋监测艇。
本实用新型要解决的是现有人工海洋监测效率低和不准确的不足。
一种风光互补型无人海洋监测艇，包括主桅帆、尾翼、前桅帆、甲板、天线、GPS导航装置、右船体、主船体和左船体，所述主船体两侧通过固定架安装有右船体和左船体，主船体上部安装有甲板，甲板上安装有主桅帆、前桅帆，主桅帆和前桅帆一侧安装有尾翼，主桅帆上部安装有天线，前桅帆上安装有GPS导航装置。
所述甲板下方安装有光学电子仪器模块、电源模块、任务管理器、姿态控制模块、控制协调模块、风帆动力装置、喷水推进装置、海洋气象观测模块、海洋水文测量模块和海洋水质测量模块和声呐，任务管理器通过导线与光学电子仪器模块、电源模块、任务管理器、姿态控制模块、控制协调模块、海洋气象观测模块、海洋水文测量模块和海洋水质测量模块和声呐相连接，控制协调模块通过导线与风帆动力装置、喷水推进装置、姿态控制模块相连接。
所述主桅帆、前桅帆为可折叠结构。
所述姿态控制模块由三轴陀螺仪、三轴的加速度计、三轴磁力计组成。
本实用新型的优点：可对海洋水文全天候连续同步观测，可对海洋环境实时观测，能够为海洋气象预报、水产养殖、海洋污染防治提供有效数据资料，能够全天时执行海岸巡逻、海洋保护区监控任务。能够进行自主控制和远程遥控，方便灵活；采用喷水—风帆混合动力，航速快、机动性强；能够将监测艇的周围水域环境以图像形式传递给控制端，可对监测艇进行GPRS实时定位。有效利用光能、风能互补，低碳节能。
附图说明
图1是本实用新型一种风光互补型无人海洋监测艇的结构示意图；
图2是甲板下方的安装示意图；
图中：1、主桅帆 2、尾翼 3、前桅帆 4、甲板 5、天线 6、GPS导航装置 7、右船体 8、主船体 9、左船体 10、光学电子仪器模块 11、电源模块 12、任务管理器 13、姿态控制模块 14、控制协调模块 15、风帆动力装置 16、喷水推进装置 17、海洋气象观测模块 18、海洋水文测量模块 19、海洋水质测量模块 20、声呐。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。
一种风光互补型无人海洋监测艇，包括主桅帆1、尾翼2、前桅帆3、甲板4、天线5、GPS导航装置6、右船体7、主船体8和左船体9，所述主船体8两侧通过固定架安装有右船体7和左船体9，主船体8上部安装有甲板4，甲板4上安装有主桅帆1、前桅帆3，主桅帆1和前桅帆3一侧安装有尾翼2，主桅帆1上部安装有天线5，前桅帆3上安装有GPS导航装置6。
所述甲板4下方安装有光学电子仪器模块10、电源模块11、任务管理器12、姿态控制模块13、控制协调模块14、风帆动力装置15、喷水推进装置16、海洋气象观测模块17、海洋水文测量模块18和海洋水质测量模块19和声呐20，任务管理器12通过导线与光学电子仪器模块10、电源模块11、任务管理器12、姿态控制模块13、控制协调模块14、海洋气象观测模块17、海洋水文测量模块18和海洋水质测量模块19和声呐20相连接，控制协调模块14通过导线与风帆动力装置15、喷水推进装置16、姿态控制模块13相连接。
所述主桅帆1、前桅帆3为可折叠结构。
所述姿态控制模块13由三轴陀螺仪、三轴的加速度计、三轴磁力计组成。
本实用新型提供的监测艇，呈三体船型，分别是右船体7、主船体8和左船体9，提高稳性，增强抗风浪能力，具备较大面积的甲板4，铺设太阳能电池板；中央船体内布置喷水推进装置16及电力、控制系统，采用“帆翼”设计，上甲板4装折叠式主桅帆1与前桅帆3，帆翼垂直安装在三体船身中间，提供动力；风帆面布有薄膜太阳能发电板，提供主要能源。
本实用新型提供的监测艇，其提供了一套完备的电力系统，依靠船上的太阳能板吸收阳光来运作，船体上甲板4的太阳能阵列与帆面的太阳能电板吸收太阳能供电，输送给其他模块系统；采用锂离子蓄电池晚间供电，两种供电模式由电源模块11平衡控制。
本实用新型提供的监测艇，其提供了一种喷水推进与风力互补的动力系统，能够机动灵活地航行。中央船体装配喷水推进装置16，能获得较高航速，通过控制喷水方向自由灵活地转向；可折叠式主桅帆1与前桅帆3靠风力推进，帆由一个前端可转动的部件及4个可独立转动的副翼组成，主翼、副翼各连尾翼2，可改变垂直方向空动载荷，增加驱动力；暴风时可折叠帆翼贴于上甲板4层。
本实用新型提供的监测艇，其提供了一套完整的导航与控制系统，具有两种工作模式。1、遥控实时控制：陆基或母船控制指挥台可发射指令，通过桅杆形的控制天线5传到无人艇的控制系统，传输指令迅速，定位控制精准；2、自主控制：控制系统包含姿态控制模块13、控制协调模块14和任务管理器12，内置嵌入式单片机进行智能控制，主控程序接收姿态控制模块13、路径传感器（全景相机）、速度传感器（光电编码盘）、GPS导航装置6信号，对控制协调模块14的电机调速控制器和转向控制器进行调度，控制风帆动力装置15和喷水推进装置16，实现系统循环。处于船体重心处的姿势控制模块13由2个三轴惯性测量单元（三轴陀螺仪、三轴的加速度计、三轴磁力计）组成，保持足够的指向精度，保证与指挥端的天线5通信。前桅帆3顶部装有GPS导航装置6，进行全球导航定位。系统结构图如图2所示。
运动控制：GPS定位监测船的位置；加速度计测量当前加速度，处理直线运动，结合GPS的初始速度，可计算运动的速度和位移；陀螺仪测量角速度，处理旋转运动；磁力计测量监测船的指向方向，结合陀螺仪可确定准确的空间运动方向。陆基或母船上的指挥端由传输数据确定监测船立体运动参数，绘制出运动轨迹图像，进行实时跟踪。
主桅帆1桅杆顶部装有桅杆形天线5的信号发射端和接收端，将位置、运动数据通过天线5传给指挥端，受到指挥端实时监控，实施目标跟踪；能够将收集的声音图像资料及声呐20数据传输给指挥端。
船首甲板4上装有光学电子仪器模块10：包含红外光电传感器，可传输信号到控制系统任务管理器12进行危险避让，可在夜间侦测；包含全景摄像机，可进行360度水平扫描，可在机梁上上下移动扫描，视野广阔，广泛收集图像信息；包含超声探测仪，可进行测距、测波。
中央船体前部装备声呐20用以探测水深和规避水下障碍物。
甲板4内部配置海洋气象观测模块17，自动升降式气象观测平台，可控制抬升进行观测：气象仪测风，可测定风向、风速、气温、湿度；气压计测定气压；全景相机还可收集海洋水色、透明度数据，观测海冰等。甲板4内部配置吊舱式海洋水文测量模块18，可控制与船体分离，在海面下测量海洋状态要素：测温链测量水温，压力计测水压，盐度计测海水盐度，海流计测海流，构成海况数据信息可对海洋灾害（风暴潮）进行预报。甲板4内部配置吊舱式海洋水质测量模块19，可控制与船体分离，在海面下测量海洋环境要素：PH测量仪可测水域酸碱度，溶氧量测量仪可测海水溶氧量，构成海洋水产信息帮助海洋农牧场、养殖区的生产调节；化学要素测量仪可对海水重金属化合物浓度进行测量，监测工业废水污染，可对磷酸盐、硝酸盐浓度含量进行测量，监测赤潮，根据海水溶氧量可对石油污染情况进行监测，通过数据返回信息，对海洋污染进行防治。
本实用新型的使用方法：通过遥控将本监测艇开到需要监测的海域，然后通过本监测艇上的设备自动进行海上的各项监测任务，只需遥控操作和无线传输数据就能实现原来需要工人完成的监测项目，因此使用简单方便。
Claims (4)
1.一种风光互补型无人海洋监测艇，包括主桅帆（1）、尾翼（2）、前桅帆（3）、甲板（4）、天线（5）、GPS导航装置（6）、右船体（7）、主船体（8）和左船体（9），其特征是：所述主船体（8）两侧通过固定架安装有右船体（7）和左船体（9），主船体（8）上部安装有甲板（4），甲板（4）上安装有主桅帆（1）、前桅帆（3），主桅帆（1）和前桅帆（3）一侧安装有尾翼（2），主桅帆（1）上部安装有天线（5），前桅帆（3）上安装有GPS导航装置（6）。
2.根据权利要求1所述的一种风光互补型无人海洋监测艇，其特征是：所述甲板（4）下方安装有光学电子仪器模块（10）、电源模块（11）、任务管理器（12）、姿态控制模块（13）、控制协调模块（14）、风帆动力装置（15）、喷水推进装置（16）、海洋气象观测模块（17）、海洋水文测量模块（18）和海洋水质测量模块（19）和声呐（20），任务管理器（12）通过导线与光学电子仪器模块（10）、电源模块（11）、任务管理器（12）、姿态控制模块（13）、控制协调模块（14）、海洋气象观测模块（17）、海洋水文测量模块（18）和海洋水质测量模块（19）和声呐（20）相连接，控制协调模块（14）通过导线与风帆动力装置（15）、喷水推进装置（16）、姿态控制模块（13）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种风光互补型无人海洋监测艇，其特征是：所述主桅帆（1）、前桅帆（3）为可折叠结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种风光互补型无人海洋监测艇，其特征是：所述姿态控制模块（13）由三轴陀螺仪、三轴的加速度计、三轴磁力计组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320810044.1U CN203593143U (zh) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 一种风光互补型无人海洋监测艇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320810044.1U CN203593143U (zh) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 一种风光互补型无人海洋监测艇 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203593143U true CN203593143U (zh) | 2014-05-14 |
Family
ID=50674046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320810044.1U Expired - Fee Related CN203593143U (zh) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 一种风光互补型无人海洋监测艇 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203593143U (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104050791A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-17 | 中国人民解放军92859部队 | 基于无线及远程桌面的海洋测深设备远程控制系统 |
| CN104058085A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-24 | 中国人民解放军92859部队 | 喷水推进的三体便携式无人海洋测深艇 |
| CN105129063A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种风光互补水面机器人 |
| CN105314081A (zh) * | 2014-06-25 | 2016-02-10 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种混合动力快速无人监测艇 |
| CN106383372A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-08 | 广州睿海海洋科技有限公司 | 一种远洋船舶实时梯度气象观测系统及方法 |
| CN106568914A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-04-19 | 王以尧 | 一种水域水质异常点探测和预警方法 |
| CN107585264A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-16 | 中国船舶科学研究中心上海分部 | 喷水推进双翼无人巡逻艇 |
| CN107757835A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-06 | 唐贵亮 | 一种河道小型多功能无人清洁船 |
| CN108072546A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 李志明 | 一种混合动力无人水样采集船 |
| CN109489639A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-19 | 连云港职业技术学院 | 一种用于测绘的测深装置及其使用方法 |
| CN109814111A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-28 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 | 回声探测仪浮动监测平台装置 |
| WO2020056905A1 (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 袁红泉 | 一种通用、安全、具有定位功能三体测量船 |
| CN115959249A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-14 | 巢湖学院 | 一种水环境可移动分析装置 |
-
2013
- 2013-12-11 CN CN201320810044.1U patent/CN203593143U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104058085A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-24 | 中国人民解放军92859部队 | 喷水推进的三体便携式无人海洋测深艇 |
| CN104050791A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-17 | 中国人民解放军92859部队 | 基于无线及远程桌面的海洋测深设备远程控制系统 |
| CN105314081A (zh) * | 2014-06-25 | 2016-02-10 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种混合动力快速无人监测艇 |
| CN105129063A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种风光互补水面机器人 |
| CN106383372A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-08 | 广州睿海海洋科技有限公司 | 一种远洋船舶实时梯度气象观测系统及方法 |
| CN106568914A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-04-19 | 王以尧 | 一种水域水质异常点探测和预警方法 |
| CN108072546A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 李志明 | 一种混合动力无人水样采集船 |
| CN107585264A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-16 | 中国船舶科学研究中心上海分部 | 喷水推进双翼无人巡逻艇 |
| CN107757835A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-06 | 唐贵亮 | 一种河道小型多功能无人清洁船 |
| WO2020056905A1 (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 袁红泉 | 一种通用、安全、具有定位功能三体测量船 |
| CN109489639A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-19 | 连云港职业技术学院 | 一种用于测绘的测深装置及其使用方法 |
| CN109814111A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-28 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 | 回声探测仪浮动监测平台装置 |
| CN115959249A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-14 | 巢湖学院 | 一种水环境可移动分析装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203593143U (zh) | 一种风光互补型无人海洋监测艇 | |
| CN111516808B (zh) | 一种环境监测巡河机器人系统和方法 | |
| CN108312151B (zh) | 漂流探测水下机器人装置及控制方法 | |
| CN104142688A (zh) | 一种水下机器人平台 | |
| CN211235830U (zh) | 无人船水质监测系统 | |
| CN105905244B (zh) | 自守位声纳定位浮标 | |
| CN105129063A (zh) | 一种风光互补水面机器人 | |
| CN112960078B (zh) | 一种无人帆船自动驾驶系统及其方法 | |
| CN105644752A (zh) | 一种新型风光互补供能无人帆船及其控制方法 | |
| CN103507929A (zh) | 组合翼抗流型水下滑翔机 | |
| CN103910053A (zh) | 无人测控船及无人测控系统 | |
| CN101477104A (zh) | 可水上定位或巡航的智能监控检测系统 | |
| CN201444154U (zh) | 可水上定位或巡航的智能监控检测系统 | |
| CN203689153U (zh) | 一种水上勘探采样船 | |
| CN205738030U (zh) | 一种新型风光互补供能无人帆船及其控制方法 | |
| CN201872911U (zh) | 近水面自动游动式监测站 | |
| CN107878669B (zh) | 智慧水面监测三体船 | |
| CN113126180A (zh) | 一种无人自主海气界面气象水文环境要素一体化观测系统 | |
| CN107264732A (zh) | 一种智能化新能源无人船 | |
| Friebe et al. | A marine research ASV utilizing wind and solar power | |
| CN214647406U (zh) | 一种海洋观测水陆两栖无人船 | |
| CN107010176A (zh) | 一种用于加密测量的小型无人船 | |
| CN101683894A (zh) | 一种无人驾驶气象探测船 | |
| CN108016573B (zh) | 带可操纵翼型稳定侧体的远距离遥控海水采样太阳能无人船 | |
| CN203864985U (zh) | 无人测控船及无人测控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140514 Termination date: 20141211 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |